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水下钻孔爆破激发水中冲击波的机制研究
1
作者 杨洋 卢文波 +4 位作者 王洋 黄宇峰 王高辉 陈明 严鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期269-278,共10页
水下爆炸激发水中冲击波的超压峰值主要借用库尔公式,并未考虑水下钻孔爆破激发水中冲击波的机制。针对水下钻孔爆破激发水中冲击波的超压缺乏可靠预测方法的问题,首先从理论上对水-炸药-岩体组成的爆破系统分析了破岩及激发水击波过程... 水下爆炸激发水中冲击波的超压峰值主要借用库尔公式,并未考虑水下钻孔爆破激发水中冲击波的机制。针对水下钻孔爆破激发水中冲击波的超压缺乏可靠预测方法的问题,首先从理论上对水-炸药-岩体组成的爆破系统分析了破岩及激发水击波过程。接着通过对爆炸应力波作用下水击波峰值压力的理论解和数值解对比发现,当爆炸应力波刚进入弹性变形区时,数值解偏小,说明岩体中弹塑性变形区是一个由塑性变形区逐渐过渡到弹性变形区,随着距离逐渐增加,进入岩体的弹性变形区,数值解和理论解拟合效果良好。进一步地,基于SPH-FEM耦合方法,模拟了炮孔周围爆轰产物粒子的运动过程,并结合长江航道建设工程现场的单孔水下爆破试验数据,对水击波波形特征进行了比较和验证。研究结果表明:水下钻孔爆破激发水中冲击波的机制共分为三种。炸药在炮孔内起爆后,爆炸应力波遇到岩石和水的交界面时会发生复杂的透反射过程,一部分会从交界面反射回来,另一部分会在交界面上发生透射激发出水中冲击波;随着爆轰波的传播,爆生气体随后从炮孔孔口喷出,在水中激发出水中冲击波;受爆炸冲击波影响,炮孔空腔开始发生径向动力膨胀,随后裂纹进一步拓展,完成岩体的鼓包破碎致使爆生气体膨胀,从岩体鼓包的裂隙向水中逸散,并在水中激发出水中冲击波。 展开更多
关键词 水下钻孔爆破 应力波 爆生气体 水击波 单孔爆破
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水下减震孔与气泡帷幕联合防控减震效果研究
2
作者 王勇 彭高峰 +3 位作者 李军 余山 谭啸谨 吴立 《人民长江》 北大核心 2025年第9期206-212,共7页
为研究水下钻孔爆破中减震孔与气泡帷幕协同作用的减震效果,根据地震波在不同介质中传播速率不同的特点,结合减震孔和气泡帷幕的减震机理,提出了将水下减震孔与气泡帷幕相结合的联合布设方案。通过6次现场爆破试验发现:在3种不同装药量... 为研究水下钻孔爆破中减震孔与气泡帷幕协同作用的减震效果,根据地震波在不同介质中传播速率不同的特点,结合减震孔和气泡帷幕的减震机理,提出了将水下减震孔与气泡帷幕相结合的联合布设方案。通过6次现场爆破试验发现:在3种不同装药量的情况下,联合防控措施可使水击波的峰值降幅达54.5%,53.0%,52.5%;地震波的振速降幅达42.9%,42.1%,36.3%;联合防控措施相比单独水下减震孔防护措施对地震波振速的降幅提升最高可达18.2个百分点。联合防控措施在削减地震波与水击波能量方面表现优异,可避免减震孔和气泡帷幕单独作用时的效率损失,提高水下减震孔的防护性能,具有良好的适用性。 展开更多
关键词 水下爆破 减震孔 气泡帷幕 震动监测
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气泡帷幕减弱水中冲击波强度的研究 被引量：10
3
作者 李泽华 白春华 +4 位作者 刘庆明 张奇 蒲加顺 马铁慧 林大泽 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1999年第5期69-73,共5页
通过对水中冲击波与气泡相互作用过程的诸现象进行分析，从能量变化角度探讨了气泡帷幕衰减水中冲击波的最佳方式。通过对水中冲击波引起挡水坞门振动的安全监测及频谱分析，讨论了挡水坞门不同方向上振动参量的变化规律。
关键词 水中冲击波 气泡 帷幕 振动 水下爆破 挡水坞门
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有限水域气泡脉动实验方法研究 被引量：23
4
作者 汪斌 王彦平 张远平 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期32-35,共4页
在2m×2m×2m的实验水箱中开展了小当量PETN水下爆炸气泡脉动实验,采用在水箱壁粘贴吸能材料的方法,有效降低了水箱壁反射冲击波对气泡脉动过程的影响,用压电压力传感器和数字式高速相机获得清晰的气泡脉动过程图像和气泡脉动... 在2m×2m×2m的实验水箱中开展了小当量PETN水下爆炸气泡脉动实验,采用在水箱壁粘贴吸能材料的方法,有效降低了水箱壁反射冲击波对气泡脉动过程的影响,用压电压力传感器和数字式高速相机获得清晰的气泡脉动过程图像和气泡脉动压力。为了验证实验结果,进行8 kg爆炸水池(直径48m,深23m)相同当量水下爆炸实验,并与水箱和水池的实验结果进行了对比,两者最大误差为4.8%。可以认为,在此水箱中开展5 g以内PETN炸药水下爆炸是可行的,实验结果与无限水域实验结果一致,表明本研究提出的炸药水中爆炸气泡脉动现象的方法是简便和有效的。 展开更多
关键词 爆炸力学 水中爆炸 有限水域 PETN 气泡脉动
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水下钻孔爆破对紧邻建(构)筑物安全性影响研究 被引量：16
5
作者 陈春晖 吴立 +3 位作者 赵均文 李波 李红勇 李春军 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第2期117-122,共6页
为评估水下钻孔爆破对紧邻建(构)筑物的安全影响,结合万州长江公路大桥防撞设施水下爆破工程,利用ANSYS/LS-DYNA对紧邻建(构)筑物水下钻孔爆破进行了数值模拟研究。对不同起爆方式与减震孔不同充填介质下紧邻建(构)筑物水下钻孔爆破的... 为评估水下钻孔爆破对紧邻建(构)筑物的安全影响,结合万州长江公路大桥防撞设施水下爆破工程,利用ANSYS/LS-DYNA对紧邻建(构)筑物水下钻孔爆破进行了数值模拟研究。对不同起爆方式与减震孔不同充填介质下紧邻建(构)筑物水下钻孔爆破的减震效果进行了对比分析,结合现场爆破振动监测数据,对万州长江公路大桥的结构稳定性进行了判定。结果表明:采用毫秒延期雷管进行分段装药起爆能有效降低爆破地震效应;减震孔介质的不同影响了地震波传递和衰减规律,减震孔采用空气介质充填能更好的减弱爆破引起的振动效应;采用该起爆与减震方式能够保证万州长江公路大桥的安全使用。 展开更多
关键词 安全性 水下钻孔爆破 紧邻建(构)筑物 数值模拟
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港口航道水下炸礁工程实践 被引量：23
6
作者 王忠康 杨仕教 +1 位作者 王富林 郑建礼 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第2期123-127,共5页
水下炸礁在港口建设、航道疏浚等水运工程中运用日益广泛,但水下爆破受施工环境和相关因素影响,相对陆域爆破难度较大。炸礁工程位于近海港区,待爆礁石为中硬岩,爆区四周环境较好。施工中采用炸礁钻爆船逐块作业,选取115 mm炮孔、炸... 水下炸礁在港口建设、航道疏浚等水运工程中运用日益广泛,但水下爆破受施工环境和相关因素影响,相对陆域爆破难度较大。炸礁工程位于近海港区,待爆礁石为中硬岩,爆区四周环境较好。施工中采用炸礁钻爆船逐块作业,选取115 mm炮孔、炸药单耗1.62～2.07 kg/m^3、孔距2.5 m、排距2.4 m、超深1.5 m的爆破参数,采用排间毫秒延期起爆网路,同时实施安全与质量控制措施,确保爆破安全。结果表明：水下炸礁爆破效果良好,炮孔全部起爆,礁石块度均匀且较为破碎,无浅点,爆破振动与水中冲击波在安全范围内,未对岸边建筑物及鱼类等水生物造成危害。 展开更多
关键词 水下炸礁 爆破参数 控制措施 爆破安全
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抛石基床爆夯振动效应监测与分析 被引量：7
7
作者 李俊如 李海波 +2 位作者 高建光 周青春 刘亚群 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1417-1420,1426,共5页
根据对广西钦州港二期码头爆夯监测,分析了爆夯产生的振动速度和冲击波超压变化规律。结果表明,实测质点振动速度衰减规律与规范提供的经验公式基本相同;由于自由面反射的稀疏波作用,实测冲击波超压值远小于经验公式提供的结果;分析结... 根据对广西钦州港二期码头爆夯监测,分析了爆夯产生的振动速度和冲击波超压变化规律。结果表明,实测质点振动速度衰减规律与规范提供的经验公式基本相同;由于自由面反射的稀疏波作用,实测冲击波超压值远小于经验公式提供的结果;分析结果还表明,由于冲击波的脉动作用,即使在一次起爆(不分段)情况下,振动速度和冲击波超压波形也会产生多次振动现象,其振动强度越来越小;另外,由于稀疏波作用,在相同的爆炸条件下,测点入水深度越大,其冲击波超压值越高;测点入水深度越小,冲击波超压值越低。该分析结果可为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 水下爆夯 振动速度 冲击水压力
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水下钻孔爆破堵塞长度的数值模拟研究 被引量：8
8
作者 梁禹 吴立 +1 位作者 左清军 蔡冻 《爆破》 CSCD 北大核心 2011年第1期92-94,97,共4页
结合长江太子矶航道炸礁工程,根据国内外水下钻孔爆破参数的经验公式,初步确定了该水下破工程的堵塞长度。运用ANSYS/LS-DYNA软件,通过对不同堵塞长度参数的优化调整,对比分析得出了最佳的堵塞长度为140 cm左右,与经验公式所给范围相同... 结合长江太子矶航道炸礁工程,根据国内外水下钻孔爆破参数的经验公式,初步确定了该水下破工程的堵塞长度。运用ANSYS/LS-DYNA软件,通过对不同堵塞长度参数的优化调整,对比分析得出了最佳的堵塞长度为140 cm左右,与经验公式所给范围相同。以该值配合其他经验参数通过在现场试验验证发现,爆破效果较好,取得了预期的效果。 展开更多
关键词 水下爆破 堵塞长度 数值模拟
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水下非接触爆炸抗冲击缓冲平台性能研究 被引量：6
9
作者 李琛 张姝红 +1 位作者 周学滨 张永坤 《爆破》 CSCD 北大核心 2011年第3期86-89,共4页
为有效测量水下非接触爆炸试验中舰船及设备的抗冲击性能,保护测量设备在冲击环境下能够安全使用,根据设备冲击输入设计和研制了抗冲击缓冲平台,以减小舰船设备在水下非接触爆炸冲击作用下受到的冲击。按照要求的缓冲平台设计载荷和缓... 为有效测量水下非接触爆炸试验中舰船及设备的抗冲击性能,保护测量设备在冲击环境下能够安全使用,根据设备冲击输入设计和研制了抗冲击缓冲平台,以减小舰船设备在水下非接触爆炸冲击作用下受到的冲击。按照要求的缓冲平台设计载荷和缓冲效率,进行缓冲器刚度的选择和结构设计,利用仿真运算设计工况。经海上实爆冲击试验验证,该缓冲平台能有效减小设备的冲击输入,减少设备受冲击后破坏的可能性,提高设备效费比。 展开更多
关键词 水下爆炸 抗冲击缓冲平台 缓冲性能 冲击谱
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水下炮孔爆破不同方向的水中冲击波传播特性研究 被引量：20
10
作者 柴修伟 梁开水 《爆破》 CSCD 北大核心 2012年第1期19-22,共4页
水中冲击波对水中的构筑物具有很大破坏作用,研究水击波的特性对水中兵器、舰船等方面具有很大的军事意义,对于民用水下工程爆破的安全使用和推广也具有指导意义。采用ANSYS/LS—DYNA有限元软件建立简化的水下台阶爆破数学模型,探索和... 水中冲击波对水中的构筑物具有很大破坏作用,研究水击波的特性对水中兵器、舰船等方面具有很大的军事意义,对于民用水下工程爆破的安全使用和推广也具有指导意义。采用ANSYS/LS—DYNA有限元软件建立简化的水下台阶爆破数学模型,探索和分析其在不同方向上的传播衰减特性。结果显示:水中冲击波的衰减规律具有方向性,在垂直水底方向水中冲击波压力衰减最快,其次是平行于坡顶线方向,最小抵抗线方向的水中冲击波压力衰减是最慢的。 展开更多
关键词 水下台阶爆破 水中冲击波 衰减方向性 ANSYS/LS—DYNA
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装药位置对爆破破冰效果影响的数值分析 被引量：5
11
作者 张忠和 梁向前 +1 位作者 徐溦 吴瑞波 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第4期118-122,127,共6页
采用数值模拟的方法研究了炸药装药位置对水下冰凌爆破效果的影响。以黄河防凌破冰试验为基础,采用有限元软件LS-DYNA模拟了炸药在水下不同深度处的爆破破冰效果。模拟结果表明在深度大于4.5 m的水中,药包位于冰下约1.5 m处破冰效果较好... 采用数值模拟的方法研究了炸药装药位置对水下冰凌爆破效果的影响。以黄河防凌破冰试验为基础,采用有限元软件LS-DYNA模拟了炸药在水下不同深度处的爆破破冰效果。模拟结果表明在深度大于4.5 m的水中,药包位于冰下约1.5 m处破冰效果较好;当水深较小时药包的最佳深度相应增加。通过对水压力变化分析,揭示装药深度和水深对爆破效果影响的物理机制。研究结果为防凌破冰设备的研制提供了理论依据。 展开更多
关键词 冰凌爆破 装药位置 水深 破冰效果 数值模拟
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黄河爆破破冰的水中冲击波特性试验研究 被引量：5
12
作者 梁向前 熊峰 陆遐龄 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第4期1-4,10,共5页
以黄河包头磴口段开河期冰盖为试验对象,开展了多种新型破冰弹的爆破破冰综合试验。重点介绍了2#岩石乳化炸药单药包在不同入水深度处爆破和多药包群爆破冰试验,实测了水中爆破冲击波压力,分析计算了单药包爆破水击波压力幅值与入水深... 以黄河包头磴口段开河期冰盖为试验对象,开展了多种新型破冰弹的爆破破冰综合试验。重点介绍了2#岩石乳化炸药单药包在不同入水深度处爆破和多药包群爆破冰试验,实测了水中爆破冲击波压力,分析计算了单药包爆破水击波压力幅值与入水深度的相关性、多药包群爆水击波压力变化特征及冲击波冲量等,归纳总结了冰盖覆盖下单药包和多药包爆破水中冲击波压力经验计算公式以及水中冲击波波速值。研究成果为冰盖覆盖下爆破水击波特性增添了新的内容,同时为新型防凌破冰装备的研制应用及安全控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 黄河破冰 乳化炸药 水中冲击波 衰减特性 波速值
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基床的水下爆夯试验研究 被引量：3
13
作者 吴绵拔 高建光 胡元育 《岩土力学》 EI CSCD 1996年第4期8-14,共7页
分析了水下爆炸夯实基床的基本原理及作用机理，并应用于海南和帮码头基床的爆夯，取得预期的效果。表明基床的水下爆夯法有效、可行，具有广阔的应用前景。水下爆夯，基床。
关键词 水下爆破 基床 码头 抛砂基床
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特殊地形条件下爆破挤淤震动效应测试与分析 被引量：4
14
作者 徐学勇 汪稔 +1 位作者 吴京平 孙学军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期182-185,共4页
结合特殊地形条件下爆破挤淤工程实例,进行了爆破地震效应测试与分析。结果表明:实测质点震动速度控制在规范要求的安全限度以内,拟合得到的质点震动速度衰减规律与规范提供的经验公式基本相同;爆破挤淤产生的地震波的主振频率较低,说... 结合特殊地形条件下爆破挤淤工程实例,进行了爆破地震效应测试与分析。结果表明:实测质点震动速度控制在规范要求的安全限度以内,拟合得到的质点震动速度衰减规律与规范提供的经验公式基本相同;爆破挤淤产生的地震波的主振频率较低,说明传播介质对地震波起到了很大的抑制作用,测点处获得的地震波高频成分衰减很快,以低频为主要成分。爆区周围建筑设施自振频率一般在10Hz以下,为避免发生共振破坏,严格控制爆破质点震动速度和加强监测是有必要的。 展开更多
关键词 特殊地形 爆破挤淤 震动效应 频率 测试与分析
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“南侠9”沉船水下解体爆破控制技术 被引量：2
15
作者 王田 周衍明 +1 位作者 陈新 孙俊鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2011年第2期99-101,共3页
为了确保航行安全,对"南侠9"沉船进行爆破解体打捞。采用条形聚能药包接触爆破切割和集中药包撕裂相结合的方式,详细介绍了药包的布置、起爆药包的制作、爆破网路、安全距离的计算和环境的保护。沉船一次起爆后,船体按设计相... 为了确保航行安全,对"南侠9"沉船进行爆破解体打捞。采用条形聚能药包接触爆破切割和集中药包撕裂相结合的方式,详细介绍了药包的布置、起爆药包的制作、爆破网路、安全距离的计算和环境的保护。沉船一次起爆后,船体按设计相互分离分解成小块并无过分飞散,船体残骸被全部打捞,爆破工程获得圆满成功。 展开更多
关键词 水下爆破 沉船 爆破切割 爆破撕裂
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深水爆破中的难题与对策 被引量：4
16
作者 张可玉 王兴雁 +1 位作者 詹发民 许明清 《工程爆破》 2006年第4期57-59,共3页
针对深水爆破经常遇到的炸药与爆破器材性能降低而影响爆破效果的难题,试验分析不同的水深,而选取不同类型和规格的炸药及适宜的起爆器材和起爆网路,进而达到理想的爆破效果。文中结合实际施工提出一些解决难题的办法,以供同行参考。
关键词 爆破 水下爆破 深水爆破 爆破施工
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爆炸夯实法处理海堤抛石基床 被引量：4
17
作者 陶松垒 李祖兴 +1 位作者 张子和 王云球 《爆破器材》 CAS 北大核心 1999年第6期24-30,共7页
文章介绍温岭石塘中心渔港１＃ 防波堤大面积水下爆夯的工程实例，总结了一套海上抛石基床爆炸夯实施工方法及工艺技术。
关键词 水下爆夯 防波堤 抛石基床 爆炸夯实法 海堤
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3m深水下沟槽爆破设计与施工 被引量：1
18
作者 汪庆桃 何汝靛 +2 位作者 朱金华 吴克刚 陈志阳 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第3期112-115,共4页
随着经济的发展,水下沟槽爆破已广泛应用于经济建设的多个领域。由于水下爆破的复杂性,使得水下爆破成本很高、危害难以控制。对3m水深某过江水下沟槽爆破施工的钻孔方法、孔网参数、装药技术、起爆网路等关键技术和爆破安全校核计算方... 随着经济的发展,水下沟槽爆破已广泛应用于经济建设的多个领域。由于水下爆破的复杂性,使得水下爆破成本很高、危害难以控制。对3m水深某过江水下沟槽爆破施工的钻孔方法、孔网参数、装药技术、起爆网路等关键技术和爆破安全校核计算方法进行了论述。爆破效果表明:本工程的施工技术成熟、安全、可靠、成本低廉。 展开更多
关键词 水下爆破 沟槽爆破 爆破设计 施工方案
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水下岩塞爆破技术进展 被引量：9
19
作者 苏加林 《水利水电技术》 北大核心 2019年第8期110-115,共6页
引调水工程的水下进水口施工是一个工程难题,水下岩塞爆破是开挖水下进水口的一种特殊爆破技术。笔者收集整理了国内外多项水下岩塞爆破工程案例,结合刘家峡水电站排沙洞进水口大型岩塞在深水、厚覆盖复杂条件下爆破成功的案例,介绍了... 引调水工程的水下进水口施工是一个工程难题,水下岩塞爆破是开挖水下进水口的一种特殊爆破技术。笔者收集整理了国内外多项水下岩塞爆破工程案例,结合刘家峡水电站排沙洞进水口大型岩塞在深水、厚覆盖复杂条件下爆破成功的案例,介绍了此项技术在勘测、设计、火工材料、爆破网络、炮孔检测等方面的应用。刘家峡水电站排沙洞进水口对水下岩塞爆破技术的成功应用,在爆破设计理念、爆破设计理论、计算分析和试验、发明专利等方面取得了多项成果,对水下岩塞爆破技术的应用和推广有较大的促进作用,可以为取水、引水、调水等工程的水下岩塞爆破工程提供参考借鉴。 展开更多
关键词 进水口 水下岩塞 爆破方案 火工材料 爆破网络 炮孔检测
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某航道水下爆破与施工 被引量：14
20
作者 谢正红 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第1期110-113,共4页
东莞水道整治起步工程,全长42 km,项目工程量大(6个子项目),炸礁区分布零散,河道狭窄,且两岸建筑分布情况较为复杂。采取2.2 m孔距、1.8 m排距、2.0 m船位距、1.5 m钻孔超深、1.5 m装药孔口堵塞长度并严格控制装药量;孔内微差爆破方案... 东莞水道整治起步工程,全长42 km,项目工程量大(6个子项目),炸礁区分布零散,河道狭窄,且两岸建筑分布情况较为复杂。采取2.2 m孔距、1.8 m排距、2.0 m船位距、1.5 m钻孔超深、1.5 m装药孔口堵塞长度并严格控制装药量;孔内微差爆破方案进行施工以及对施工全过程按照GB/T9002/ISO9002标准进行质量管理和控制,爆破安全防护措施严格执行《爆破安全规程》以及《水运工程爆破技术规范的有关规定》等相关安全规定,在工期紧的情况下安全高效保质保量保工期地完成了该航道的整治任务,取得良好的爆破效果、工程效益和显著的经济效益。 展开更多
关键词 水下爆破 特种爆破 炸礁 布孔
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