第10章水下爆破

2.水下爆破的理论基础 2.1 水中爆炸的物理现象
水下爆破
一般 水中爆炸作用场特征主要受水中冲击波，脉动压力 知识 和滞后流运动等因素影响。由于爆生气体产物膨胀后
的比重低于水的比重。因此气泡在脉动过程中不断向 水面浮升，体积亦不断作周期性的压缩膨胀的变化， 直至到达水面与大气连通时冲出散逸而产生水羽喷发。
2.水下爆破的理论基础 2.2 水中爆炸冲击波压力
水下爆破
一般 知识
水下爆破产生气泡的脉动过程。
炸药在水中爆炸除产生水中冲击波外，爆炸产生的 高压气体以气泡形式膨胀做功，当气泡压力降低至静 水压力以下时，爆源周围水体开始作反向运动，并压 缩气泡到达静水压力平衡点后，由于水的惯性运动， 导致气泡过度压缩，然后气泡再次膨胀对水体做功， 如此往复，在水中形成多次脉动压力。由于爆生气体 产物膨胀后的密度低于水的密度，因此气泡在脉动过 程中不断向水面浮升，体积不断做周期性的压缩与膨 胀的变化，直到到达水面与大气连通时冲击散逸而产 生水羽喷发。
30m时，爆速平均下降26％，猛度下降33％，爆
破效果明显降低，会导致起爆器材失效而拒爆。
故用于深水区的爆破器材，必须具有足够的抗压
性能，或采取有效的抗压措施。
1.概述
水下爆破
作业 因素 水位、水流、流速、流态、风浪和环境安全等情 和 况安排爆破作业； 器材 （2）水下爆破应使用防水或经防水处理的爆破器 要求 材；
应用
分类
1.概述
水下爆破
分类
各种不同类型的水下爆破示意图
a 水中爆破 b 水下裸露爆破 c 水下钻孔爆破 d 水下硐室爆破 e 水下岩塞爆破 f 水下软基爆破 1 岩塞 2 集渣坑 3 引水洞 4 临时堵塞段 5 闸门等建筑物 6 小井和导硐 7 水
1.概述
水下爆破
水下爆破原理与陆域爆破大致相同，都是利用炸 特点 药爆炸释放的能量对介质作功，达到疏松、破碎或 抛掷岩土的目的。但由于水介质的影响，水下爆破 施工难度要大得多。与陆地爆破相比主要有以下特 点： （1）由于水是近似不可压缩的介质，药包在水中爆 炸后，产生的冲击波传播速度比空气中快，传播得 更远，爆破在水中的影响范围比陆上大； （2）由于水的浮力、比重比空气大，水下爆破必须 考虑克服水的阻力。因此水下爆破应选择密度高、
1.概述
水下爆破
水下 在水下爆破，特别是深水中的爆破，水压对爆破 爆破 用 器材的影响必须引起足够的重视。试验表明：水 炸药 压对炸药的爆速和猛度会产生明显的影响，爆速 爆速下降11％，猛度下降10％；当水深增加到
随着水深的增加，水的压力也增大。因此，
和猛度随着水压的增加而下降。当水深为10m时，
1.概述
水下爆破
(1) 应采用抗水、抗压爆破器材。 对起 (2) 水下电爆网路的导线(含主线、连接线)应采用有足够强 度且防水性和柔韧性良好的绝缘胶质线，爆破主体线 爆网 路呈松弛状态，扎系在伸缩性小的主绳上；水中不应 路的 有接头。 要求 (3) 不宜用铝(或铁)芯线做水下电爆网路的导线。 (4) 流速较大时宜采用导爆索起爆网路。 (5) 导爆索起爆网路应在Байду номын сангаас爆线上加系浮标，使其悬吊； 应避免导爆索网路沉入水底，造成网路交叉，破坏起 爆网路。 (6) 起爆药包使用导爆管雷管及导爆索起爆时，应做好端 头防水处理，导爆索搭接长度应大于0.3m。 (7) 用电力和导爆管起爆网路时，每个起爆药包内安放的 雷管数不宜少于2发，并宜连成两套网路或复式网路同 时起爆。
比重比水大的炸药；
1.概述
水下爆破
特点
（3）必须使用抗水的或经防水处理的爆破器材，在 深水区域爆炸时，还应选择有抗压性能的爆破器材； （4）水的能见度较差，在水中爆破，受到水流、潮
汐、风浪等影响，装药、药包定位、起爆网路连接等
都比陆上复杂和困难得多（施工难度）； （5）由于水的比重大，水下爆破必须考虑水作为覆 盖物的影响，因此药量等参数在参照陆上爆破时，要 作适量调整，比陆地爆破的炸药单耗要大。
全国工程爆破作业人员 培训教材
第十章：水下爆破
史雅语 2012.3
目

录
1.概述
2.水下爆破的理论基础
3.水下钻孔爆破 4.水下裸露爆破 5.软基处理水下爆破 6.水下岩塞爆破 7.水下爆破的安全控制
1.概述
水下爆破
定义
凡爆源（药包）处于水中或水域制约区内与水体介 质相互作用的爆破，统称为水下爆破。 广泛应用于港口码头、船坞建设、航道疏浚、水利 水电、道路桥梁、水下管道埋设、水下挤淤筑堤、 水下爆夯等工程领域。 按药包在水中的位置和水域条件的差异，水下爆 破可分为深水爆破、浅水爆破、近水面爆破（位 置）、水底裸露爆破、水底钻孔爆破、水下硐室爆 破（类型）以及挡水体爆破。
养殖区、野生水生物需保护时，应针对爆破飞石、水中冲 击波（动水压力）、爆破振动和涌浪等水下爆破有害效应 制定有效的安全保护措施。 （3）爆破作业船（平台）上的工作人员，作业时应穿好
救生衣或应备有相应数量的救生设备，无关人员不应登上
爆破作业船（平台）。爆破施工时，爆破作业船（平台） 及其辅助船舶应悬挂信号（灯号）；水域危险边界上应设 置警告标志、禁航信号。
（1）水下爆破工作应根据爆破区的地质、地形、
（3）用于深水区的爆破器材，应具有足够的抗水
压性能，或采取有效的抗压措施； （4）水下爆破使用器材应进行抗水和抗压试验。
1.概述 （1）进行水下爆破工程前，应取得公安、海事等部门许
水下爆破
一般 可，并应由海事部门发布航行通告。 安全 （2）水下爆破实施前，爆破区域附近有建（构）筑物、 规定
2.水下爆破的理论基础 2.1 水中爆炸的物理现象
水下爆破
一般 水是具有弱黏滞性的流体介质，水介质密度比空气 知识 大得多，约是空气的800倍，水在一般压力下呈不可
压缩状态。 药包在水中爆炸时，爆生气体产物的温度可达 3000℃，爆炸初始压力约为几万MPa。对药包周边耦 合的水界面激起具有突跃性、强间断的冲击波和水的 扩散运动，在数倍药径区内以约1500m/s的球面冲击 波形式向外传播；同时还产生爆炸气态产物所形成的 高压气团的脉动。气团脉动时，水中将形成压力波和 稀疏波。稀疏波的产生与每一次气团体积达到最大值 相应，而压力波则与每一次的最小值相应。