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水中爆破作用原理

时间:2012-08-22 11:57:43

01 无限水域中的爆破作用explosion in boundless water 炸药在足够深的水域中爆炸时,水面和水底对爆炸压力场参数的影响可以忽略,此时的爆破作用可近似地称为无限水域中的爆破作用。

02 有限水域中的爆破作用explosion in finite water 有限水域中的爆破是指爆破具有自由面的水质。此时的爆破作用称为有限水域中的爆破作用。

03 水中冲击波shock in water 炸药在水下爆炸时,在水中传播的压力波称为水中冲击波。

04 气泡帷幕air bubble curtain 水下爆破时,可以采用缓冲材料(例如泡沫塑料、发泡混凝土等)制成的防护屏障或在水中发射气泡的方法,来抑制或削弱冲击波的传播,后者称为气泡帷幕法。

05 水孔爆破water hole blasting 通常,炸药遇水后爆炸性能会恶化,特别是铵油炸药之类的粉状炸药。在水孔中使用时,炸药必须采用防水措施或采用抗水炸药。电雷管有一定的耐水性。用火雷管起爆时,在导火索与火雷管连接的部位,必须采取防水措施。当水孔中水压比较高时,最好采用耐水压的炸药和雷管。

06 水下爆破用炸药explosives for underwater blasting 在浅水中使用的炸药应具有一定的抗水性能,在深水中则需要有相当高的耐水压性。

07 防水药包water-proof charge 将铵油炸药、硝铵炸药等非抗水炸药装进塑料薄膜密封袋中,以及其它进行防水处理制作的药包。

08 气泡能bubble energy 爆生气体膨胀的能量,可由水中试验测得。

09 穿过覆盖层的爆破OD-Blasting 钻孔和装药均穿过覆盖层,一般用于水下爆破,瑞典称为OD法。

10 水中冲击波传播特点propagating characteristics of shock in water 1)在药包附近的冲击波传播速度比水中的声速(约为1520m/s)要大数倍,随着冲击波的继续向前传播,波速压力迅速减小;2)球面冲击波的压力幅度随距离的减小,比在声学里的声波要快。但在较大距离以外,压力变化接近声学规律;3)压力波的波长随着传播而逐渐增长。

11 水下钻孔爆破underwater drilling blast 水下钻孔爆破法的钻孔和装药通常是在浮在水面上的专用作业平台或作业船上进行。它适用于河道整治、水下管线拉槽爆破(包括开挖沉埋式水底隧道基坑)、水工建筑物地基开挖、爆破压密和桥梁基础开挖等。

12 水下硐室爆破underwater chamber blasting 水下硐室爆破通常是利用两岸有利地形,开挖通到水位以下的导硐药室进行的大爆破工程。

13 水底裸露药包爆破underwater spider blasting;underwater slap-dab 水底裸露药包爆破法就是把药包直接放置在水底被爆破介质的表面进行爆破的方法。它与陆地上的裸露药包爆破法基本相似,但由于水的影响,在炸药消耗和施工工艺方面则有所不同。

14 水下药壶爆破underwater springing blasting 在爆除水下较大孤石、礁石或水底基岩时,也可以采用水下药壶爆破。其作用是改变装药方式,变延长装药结构为集中装药结构,从而加大炮孔的装药量,提高爆破效果。它适用于覆盖层薄、岩层整体性好、硬度在中等以上的岩石。

15 水下爆炸压密underwater blast compacting 砂土地基水下爆炸压密效应的作用机理是由于爆炸冲击波和振动作用,使土层内产生瞬时孔隙水压力,原土体结构受到扰动破坏,产生液化现象,从而使疏松的砂土颗粒产生相对移动。其密度增加,承重能力提高。其爆炸压密方式有:水中悬挂式爆炸压密法、深埋式封闭爆破压密法和表面接触爆炸压密法三种。

16 水中悬挂式爆炸压密法blast compacting with charge suspended in water 水中悬挂式爆炸压密法也称水下爆夯法。即在水底离土层表面适当高度处,悬挂一组点阵群药包同时起爆,借以产生一平面冲击波拍打土层表面并透射入土层内部,使土中产生强烈的冲击和振动,又不致产生凹坑,以达到压密土的目的。

17 表面接触爆炸压密法blast compacting with contact charge 该方法的压密效果最差,一方面会形成爆坑,同时表层部分由于爆炸对土层产生剪切破坏,会出现爆破疏松区。炸药的能量利用率低,其压密的有效半径仅为深埋药包爆炸作用半径的0.5~0.6倍,且压密深度尚不及1/3。其优点是施工简单易行。

18 深埋式封闭爆破压密法blast compacting with buried charge 这种方法是将药包埋人饱和砂土内适当的深度引爆,可以获得最优的爆破效果。若采用方阵点群药包爆破,则压密效果更好,一般重复爆破5~6次以后即可完全密实。

19 水下硐室爆破适用范围applying range of underwater chamber blasting 1)为了争取时间发挥工程效益的重点整治浅滩工程;2)处于航道上裸露的大面积礁石区域;3)在航道急流险滩水域处;4)能利用航道两岸的有利地形条件,从陆上能开挖通到水底的导硐和药室,以达到能加宽和挖深水域的目的;5)通过各种爆破疏浚方案的技术经济指标的比较,认为水下硐室爆破有利。

20 环境水对炸药性能的影响water’s influence on explosive performance 水对工业炸药的使用性能、爆炸性能有很大影响。主要表现在:1)降低炸药的有效密度;2)溶解炸药;3)改变炸药的爆速和猛度;4)减小炸药的临界直径;5)水对炸药殉爆性能的影响。

21 水下爆炸相似律underwater blasting law of similitude 水下爆炸冲击波参数的相似性已被大量实验证明。根据相似原理,如果两个药包的特征尺寸和所有其它参数均按同一比例改变时,则在相应测点处,两者的冲击波波形具有相同的压力峰值,而持续时间则相差同一几何比例倍数。

22 水下爆破对工业炸药性能的要求explosive qualification for underwater use 为了保证获得良好的水下爆破效果,所用炸药应具有一定的特殊性能。其要求是:1)密度大;2)有一定耐水性;3)有一定耐水压性;4)有一定安全度;5)有合适的殉爆距离。

23 水下爆破炸药的选择blasting material’s determination for underwater purpose 由于可用于水下爆破的抗水炸药种类很多,宜根据实际施工条件、水深、爆破目的、对象及采用的爆破方法选择适当的炸药品种。

24 水下爆破的特点underwater blasting characteristics 水下爆破时,被爆对象处在水面以下,而水是几乎不可压缩的物质,密度又比空气大得多,加之水又有流动性、波动性,因此水下爆破与陆地爆破有着不同的特点,其施工也比陆地爆破困难得多。

25 水中悬挂爆破原理acting principle of charge suspended In water 也称水下爆破夯实原理。悬挂在眯中的药包爆炸后,当水中冲击渡到达水底时,一部分被反射,一部分则沿固体颗粒和孔隙水传到土层中,破坏疏松的、稳定性差的土壤结构。随着较长的颗粒移动过程,水逐渐从土的孔隙中挤出,加上爆破时产生的气泡脉动压力,使土体得到进一步夯实。

26 水底裸露爆破原理principle of underwater spider blasting 在进行水底裸露爆破时,药包只有一小部分与被爆对象表面接触,大部分则被水包围,因此对被爆对象的破坏作用可以认为是爆炸冲击波和爆生气体流的共同作用,而这种共同作用通过水、气混合物形成的空化区相互联系。空化了的水具有一定速度的崩落和抛掷作用,使被爆对象产生不同程度的破坏。

27 水下埋入被爆对象体中爆破作用原理acting principle of buried charge 埋入水下被爆对象体中的药包爆破作用原理,一般认为在爆炸的初始阶段,与陆地爆破作用相同,随着传播距离的增加,波阵面压力逐渐减小,冲击波便衰减为应力波。随后,爆生高温高压气体再次对被爆体壁面产生冲击作用,引起应力波的极为复杂的拉、压、剪作用,使被爆体遭到破碎。

28 深水爆炸deep water blasting 水下爆炸能量分布及冲击波特性与炸药爆炸威力、药包入水深度、水域范围和深度有关。通常以爆源的比例爆深d/т0(其中d为药包离水面的深度,т0为药包半径)和水域的比例深度H/т0 (其中日为水域深度)作为衡量标准。 当H/т0≥10~20,且d/т0≥5~10时,爆破属于深水爆炸。

29 浅水爆炸shallow water blasting 当H/т0<10时,属于浅水爆炸,因水域水深相对较浅,水中冲击波受水面反射稀疏波影响,其超压峰值较深水爆炸时小。

30 近水面爆炸blasting near water surface 当d/т0<5时,属于近水面爆破。不管是在深水域还是在浅水域,在此情况下,由于爆源周围水体的径向运动和爆生气体迅速突出水面以及反射稀疏波的影响,使整个压力场的压力峰值都比在无限水域中爆炸时明显减小,并伴随产生强烈的空气冲击波。

31 水下控制爆破underwater controlled blasting 水下控制爆破是控制爆破技术的一个重要分支,它与水上(即陆上)爆破的区分是以水面作为标志。凡是在水面以上进行的爆破作业叫做水上爆破,即陆上爆破;凡是在水面以下进行的爆破作业叫做水下爆破。

32 Nissan RCB系统Nissan RCB system 在有较深的地下水且流动速度快的地下爆破中无法应用一般点火系统进行爆破的情况下,则使用电磁感应爆破点火系统。该系统由3个部分组成:摇摆器、放在水域底部的激磁线路和装有可以接收激磁线圈产生的电磁波的雷管。

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