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水压爆破 第一节 水压爆破原理 第二节 水压爆破药量计算 第三节 药包布置 第四节 水压爆破飞石距离和爆破地震强度估计 第五节 水压爆破设计与施工 第六节 工程实例(6)－水压爆破拆除密闭圆形水池 第七节 水压爆破拆除薄板结构 第八节 工程实例(7)－水压爆破拆除油罐壁板 第九节 水压爆破拆除容器型高耸建(构)筑物 第十节 工程实例(8)－水压爆破拆除水塔 第十一节 炮孔水压爆破 第十二节 工程实例(9)炮孔水压爆破拆除混凝土 第一节 水压爆破原理 水压爆破是将药包置于受约束的有限水域内，当炸药爆炸时，利用水的传能作用，将压力均匀地作用于介质上，使介质得到破碎的一种爆破技术。如图6-1所示典型的水压爆破拆除容器型构筑物示意图. 图6-1 典型的水压爆破拆除容器型构筑物示意图 第一节 水压爆破原理 一、水中冲击波参数 根据对炸药在水中爆炸产生的水中冲击波压力的测量，得到水中冲击波的参数可由以下经验公式计算。 第一节 水压爆破原理 式中：P——冲击波瞬时压力，MPa； Pm——冲击波峰值压力，MPa； I——冲击波作用于单位面积上的冲量，kN·s/m2； Q——药包重量，kg； R——波阵面到药包中心的距离，m； E——通过垂直于波速方向单位面积上的能量，(kJ/m2)； ?——时间常数，?=I/Pm。 常数A、B、C、F、G、?是由实验测定，不同的炸药，取值不一样。 第一节 水压爆破原理 表6-1 梯恩梯和特屈儿炸药的A、B、C、F、G、?值 第一节 炸药和爆炸的基本理论 二、水的传能作用 在水压爆破中，水作为炸药与构件（介质）之间的媒介，主要起到一个传递能量的作用。即炸药爆炸将能量传递给水，水再把能量均匀地作用于介质上。 水的一个重要特性是可压缩性很小。当压力增加到100MPa时，水的密度仅增加5%左右，因而炸药爆炸后在水中激起的冲击波比在空气中要强得多。 将TNT的常数代入式（6-4）中有： 式6-4 第一节 炸药和爆炸的基本理论 式中，若药量Q不变，水中冲击波波阵面单位面积上的能量只与R有关，即E?(1/R)2.05?(1/R)2，也就是说，冲击波单位面积上的能量除因波阵面面积加大而相应减少外，很少有能量损失。 将水中冲击波的压力Pm与空气冲击波超压?pm作个比较，密度为1.6g/cm3的TNT球形药包在空中爆炸时的冲击波压力峰值超压为： 第一节 炸药和爆炸的基本理论 式中：?pm——空气冲击波波阵面超压，×105Pa。 可以计算出同样的空气冲击波的超压和水中冲击波的压力峰值如表6-2所示。 表6-2 水中冲击波压力峰值与空气冲击波的超压的比较 第一节 炸药和爆炸的基本理论 可以看出，Pm?pm。 所以说，水是一种很好的传能介质，是空气或其他介质无法比拟的。 水的这种传能作用最早用于爆炸成型。通过水压作用，将金属板坯冲压成所需要的形状。一些大形构件（如油罐的封头）最适合用爆炸成型的方法来形成。爆炸成型方法可以节省设备，使工艺变得简单。后来由此发展到用水压爆破技术来拆除容器形构筑物。 第一节 炸药和爆炸的基本理论 三、水的缓冲作用 当炸药与介质直接接触爆炸时，炸药爆炸后在高温高压作用下，介质产生塑性流动和过粉碎，消耗大量的能量。这部分介质破碎所需要的能量属于无用功。而水压爆破靠水的传能作用，水中冲击波均匀地作用于介质，介质只发生破裂，而不产生塑性流动和过粉碎，从而提高了能量的利用率。 另一方面，由于水的密度远远大于空气的密度，因而炸药在水中爆炸后气体的膨胀速度比空气中要小得多。例如，空气冲击波波阵面超压为9.8×105MPa时，波阵面空气质点的速度为772m/s，而当水中冲击波波阵面压力为9.8×105MPa时，波阵面水质点的速度仅为67m/s。由于水的渗流速度低，同时又阻碍了爆轰气体的渗流，因此可以降低噪音，抑制飞石的产生，起到缓冲作用。 第二节 起爆药与猛炸药 四、 “水楔”作用 水压爆破时，冲击波作用于介质后首先在介质上产生裂缝，水和爆轰气体（炮眼水压爆破时有爆轰气体）渗流到裂缝中，使裂缝得以扩展和延伸，这种作用可以认为是“水楔”的劈裂作用。根据岩石爆破机理，当爆轰气体渗流到裂缝中，对裂缝有扩展和延伸作用，这种作用称为“气楔”。由于水携带的能量远远高于气体携带的能量，因此，“水