5—4d 所示。
(2)当σ<σ
(3)当B σ<σ时，爆炸波速度增大，赶上塑 性波，形成陡峭的波头。但波头速度不是超声速的，是非稳态的冲击波。如图5—4b 所示。 (4)当C σσ>时，则形成陡峭波头，传播速度达到超声速，为冲击波。如图5—4a 所示。
上述四种情况是由低应力到高应力，对应不同的应力值产生不同性质的应力波。若装药在岩体内爆炸时作用在岩体上的冲击荷载超过C 点应力，首先形成的是冲击波，随后衰减为非稳态冲击波、弹塑性波、弹性应力波和地震波。 二、爆炸荷载下岩石的本构关系
在爆炸荷载作用下，岩石的压力p 、温度T 、密度ρ之间的相互关系称为岩石的本构方程，也称为岩石的状态方程。即
(,)p p T ρ=
对于坚硬岩石，在爆炸冲击荷载作用下的本构方程可写成如下形式:
1001n p p B ρρ??
????-=- ???????
式中 1p ——岩石中爆炸冲击波压力；
0p ——未扰动的岩石压力； ρ——已扰动的岩石密度；
0ρ——未扰动的岩石密度；
B ——取决于熵的变量，20p
c B n
ρ=
；
p c ——未扰动岩石的纵波波速；
n ——定压比热与定容比热之比。
相对于岩石中的爆炸冲击波压力1p ，未扰动时的岩石压力0p 很小，可忽略，因此上式可简化成
1(1)n p B ρ=- 式中ρ——压缩比，0
ρ
ρρ=
。 鲍姆把炸药爆炸荷载作用下的爆源近区岩石视为“可压缩流体”，其变形是由密度变化而引起的，该处不可能出现剪应力，由此给出了岩石的本构方程为
41(1)p B ρ=-
对于系数B ，鲍姆认为，当冲击波波速达每秒数千米时，B 为定值，并有204
p
c B ρ=
。
三、岩石中爆炸冲击波
当药包在岩石中爆炸时，由爆炸而产生的瞬时高压作用于岩石上，形成爆炸冲击波。在
冲击波作用下，岩石介质的压力、密度、温度及质点运动速度等状态参数发生急剧变化，产生陡峭的波阵面。邻近药包的岩石失去刚性，变成似流体介质，产生塑性流动破坏。 (一)冲击波参数
岩石爆破中冲击波参数主要指冲击波压力p 、冲击波速度D 、介质质点运动速度u 。 内能E 和压缩比ρ。
根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程可得到冲击波的三个基本方程式(5—25)、式(5—26)、式(5—27)以及鲍姆提出的式(5—24)，即
0()D D u ρρ=-
00p p Du ρ-= 21001
()()2
E E E p p V V ?=-=+- 00p p Du ρ-=
式中 1E 、2E 、0p 、p 、0V 、V ——分别表示介质扰动前、后的内能、压力和体积。 这四个方程式包括5个未知数(p ，u ，ρ、D 和E ?)，因此，首先要用实验方法测出其中一个参数，然后才能解出其他参数。
对大多数密实的岩石，其中的爆炸冲击波波速D 和岩石质点运动速度u 间存在线性关系。 D a b u =+
a 、
b 是通过试验确定的常数，表5-8为某些岩石的a 、b 值。 表5-8 某些岩石的a 、b 值
为了利用测得的冲击波波速或质点运动速度来计算压缩比ρ，而且当00p =时，则式（5
－24）可写成
4
0()1Du
B
ρρ=+
将式（5-25）代入上式得
204
1
(1)
[
]1D B
ρρ
ρ=+
52200()0B B D D ρρρρ-++=
若已知岩石纵波速度p c 及岩石质点运动速度u ，则可按式（5-32）求得压缩比0ρ 。 冲击波传给岩石的“比冲量”0I 和“比能”0E ，即单位面积的冲量和能量，可用下式计算： 00
()I p t dt τ
=
?
220000
()()()()()E p t u t dt D t u t dt D u t dt τ
ττ
ρρ===???
式中 τ——爆炸空腔形成时间；
()p t ——孔壁压力随时间变化的函数；
()u t ——孔壁质点运动速度随时间变化的函数。
D 是冲击波速度，冲击波在爆炸空腔形成时间内的平均波速为 0
1
()D D t dt τ
τ
=?
冲击波的能量 0T E E S = 式中 S ——冲击波的作用面积。 冲击波的能量传递系数为 T
E A
η=
式中 A ——炸药潜能，v A CQ G = (C ——热功当量；v Q ——炸药爆热；G ——炸药量)。 别辽茨基等人用泰安炸药爆炸了三种岩石，实测了质点运动速度，并计算了部分冲击波初始参数，列于表5—9中。
表5—9表明，岩石波阻抗越小，初始冲击波参数越小，冲击波传递给岩石的能量越小，而且大部分能量消耗在爆炸近区的塑性变形上，波的衰减很快。此外，还可以从表中看出，无论何种岩石，如果提高炸药威力(试验中用增大炸药密度的方法提高炸药威力)和减小装药不耦合系数(炮孔直径不变，增大装药直径)，则冲击波所有参数都相应增大，因此可知，岩石中的冲击波参数主要取决于岩石的波阻抗、炸药威力和装药方式。
(二)冲击波的衰减
冲击波在传播过程中，由于能量的快速消耗，其峰值压力降低，岩石中的冲击波峰值 压力随其传播距离的衰减规律为 2
p p r α
=
式中p ——岩石中的冲击波峰值压力；
2p ——炸药爆炸岩石界面上的初始冲击压力
r ——对比距离，0
r r r =
； 0r ——药包半径，炮孔装药时为炮孔半径；
r ——与冲击波压力p 对应点处距爆炸中心的距离；
α——压力衰减指数，对于冲击波近似取α＝3。
冲击波衰减很快，衰减后变成压缩应力波，其作用范围很小，一般不超过装药半径的3～7倍。
四、岩石中爆炸应力波 (一)应力波特性
炸药在岩石中爆炸产生冲击波，冲击波衰减之后形成应力波。
冲击波衰减为应力波后，其瞬时性和高强度的特点都有所减弱，因此应力波波形比较平缓，不如冲击波陡峭。应力上升时间比应力下降时间短，即应力波衰减较慢，作用范围较大，一般可达装药半径的120~150倍。波阵面上的岩石介质状态参数不像冲击波那样突变，但仍能促使岩石的变形和破坏。冲击波以超声速传播，且波速与波幅有关，波幅越高，波速越大。而应力波以岩石中的声速传播，与波幅无关。
应力波的作用范围为岩石破坏的主要区域，其破岩作用如下： (1)自由面产生反射拉伸波的破坏作用；
(2)爆破中区(即紧接冲击波作用的爆破以外部分)产生径向压应力和切应力的破坏作用。 (二)应力波参数
随传播距离增大，冲击波衰变成爆炸应力波，冲击波的瞬时性和高强度的特性均有所 减弱。与冲击波不同，应力波波头较缓，作用时间较长。岩石中爆炸应力波参数主要包括 应力峰值σmax 以、作用时间s t 、应力波冲量0I 和应力波比能0E 等。
1．应力峰值
应力波随其传播距离增大，应力峰值将不断减少，在对比距离；处的径向压应力峰 值为
max r
r p r
ασ=
式中 r p ——初始径向应力峰值，可用以下方法计算： 耦合装药时：
2
21
4m p r e e e e m p
c p D D c ρρρρ=+ 不耦合装药时：
261
()8c r e e b
r p D n r ρ= 式中
e ρ——炸药密度；
e D ——炸药爆速；
m ρ——岩石密度；
p c ——岩石纵波波速; c r ——装药半径；
b r ——装药空间半径；
n ——爆生气体碰撞岩壁时产生的应力增大倍数，
对应力波，其衰减指数α可用下列经验公式计算：
α＝-7m 4.1110 2.92p c ρ?+
或 21μ
αμ
=-
-
式中 μ——岩石的泊松比。
切向拉应力峰值可通过径向压应力峰值求算
max max r b θσσ=
系数b 与岩石的泊松比和应力波传播距离有关，爆炸近区的b 值较大（1b ≈）,但随距离增大b 值迅速减小，并趋于只依赖于泊松比的固定值1b μ
μ
=
-。因此得
max max 1r θμ
σσμ
=
-
图5—5是炮孔柱状装药爆破时，岩石内激起的爆炸应力波应力峰值随时间的变化，（a ）为爆炸近区，(b )为距爆源较远处，从图中可归纳出以下几点：
(1)近炮眼处切向拉应力幅值几乎与径向压应力幅值(绝对值)一样大，但随传播距离增大，前者衰减比后者快；
(2)无论是径向方向，还是切向方向，最初出现的都是压应力，而后转变成为拉应力，但在近炮眼处，径向方向以压应力为主，切向方向以拉应力为主；
(3)随距离增大，径向方向压应力和拉应力的幅值比值减小，而切向方向该比值则增大； (4)径向压应力幅值与切向拉应力幅值不在同一时刻出现，前者较早，后者较晚。
根据径向应力是压应力，还是拉应力，相应地将应力波称为压缩波和拉伸波。压缩波内质点运动方向与波传播方向相同，拉伸波内质点运动方向与波传播方向相反。 2．作用时间
应力上升时间与下降时间之和称为应力波的作用时间，应力上升时间比下降时间短。 上升时间和作用时间与岩性、装药量、应力波传播距离等因素有关，它们之间的经验关系式为
0.05
r t =
0.2
s t = 式中 s t ——作用时间，s ； r t ——上升时间，s ；
K ——岩石体积压缩模量。
Q ——炮孔内装药量，kg ;
μ——岩石泊松比； r ——对比距离。
应力波通过时，经单位面积传给岩石的冲量和能量称为比冲量和比能力，即
00
()s
t r I t dt σ=
?
00
()()s t r r E t u t dt σ=?
式中 0I ——比冲量； 0E ——比能量； r u ——质点速度。
质点速度与应力、波速、岩石密度间存在下列关系： r
r m p
u c σρ=
经代换后，可将式(5—43)改写为
200
1
()s
t r m p
E t dt c σρ=
?
但要计算比冲量和比能量，必须知道应力随时间变化的函数()r t σ或应力波波形。弗恩·莫西涅茨给出描述应力波波形的函数为
()
max sin ()sin r
t t r r r
t
t e t ξβσσβ--=
式中ξ、β——应力上升或下降剃度的系数，由实测应力波形来确定。
五、应力波的反射和折射
炸药爆炸在岩体内直接激起的应力波主要是纵波，但可以有不同的波面形状。例如，球状装药于中心起爆时，激起球面波；柱状装药，激起的则是柱面波；平面装药，激起的是平面波。
在应力波的传播过程中，传播方向上的应力、质点速度和波速之间的关系，可根据动量守衡定律导出：
p p s s c v c v σρτρ=???=??
式中 σ——纵波压应力； τ——横波剪应力； ρ——介质密度；
p c ——纵波速度； s c ——横波速度；
p v 、s v ——质点在p 和s 方向运动速度。
应力波在岩体中传播，当遇到自由面、层理断层和不同介面时，将发生反射和折射。因入射角度不同可分为正入射和斜入射。正入射时，入射波为纵波，反射和折射也都是纵波；斜入射时，不论入射波是纵波还是横波，反射和折射都要同时产生纵波和横波。 现以入射纵波加以分析。当入射纵波A 以某一角度与界面相交(斜入射)则产生有反射纵波C 、反射横波D 、折射纵波E 和折射横波F ，产生四种新波。如图5—6所示。 遵循斯涅耳定律，入射角、反射角和折射角间的关系为
312
121112
2
s i n
s i n s i n s i n s i n p p s p s c c c c c αααββ====
式中 1p c 、1s c ——第Ⅰ种介质中的纵波和横波波速； 2p c 、2s c ——第Ⅱ种介质中的纵波和横波波速。 界面不产生滑动，要满足位移和应力在边界上的连续性，则
1132()cos sin cos sin 0
A C D E F αβαβ-+--=1132()sin cos sin cos 0A C D E F αβαβ++-+=
22
122112211111
()cos2(
)sin 2()cos2()()sin 20p p s p p p c c c A C D E F c c c ρρββββρρ+---= 1
11
22112211321111111
()sin 2()cos2()()()sin 2()()()cos20
p p p s s s s p s s c c c c c A C D E F c c c c c ρραβαβρρ---+=式中A 、C 、D 、E 、F 分别表示入射纵波、反射纵波、反射横波、折射纵波和折射横波的幅
值。以上四式可以求得以A 表示的C 、D 、E 、F 的幅值。
现定义入射纵波入射时位移振幅的反射系数和折射系数如下：
反射纵波的位移振幅反射系数 pp C R A =
反射横波的位移振幅反射系数 ps D
R A =
折射纵波的位移振幅折射系数 pp E
T A =
折射横波的位移振幅折射系数 ps F
T A
=
于是，用A 除式(5—52)、式(5—53)、式(5—54)、式(5—55),并求解方程组，就可以得各反射系数和折射系数的表达式。 现就典型情况做些分析：
(1)当正入射时，入射角、反射角和折射角均为零。此时只产生反射纵波和折射纵波。则反射和折射系数为
2211
2211
p p p p c c C A c c ρρρρ-=
+
112211
2p p p c E
A c c ρρρ=
+ 反射应力和折射应力分别
2211
2211
p p R i p p c c c c ρρσσρρ-=+
22
22112211
2p i p T i p p p c c E A c c c ρσρσσρρρ=
=
+ 人射波为压缩波，分析式(5—59)、式(5—60)可得如下结论：
当2211p p c c ρρ<时，反射波应力为负，反射波为拉应力。质点运动方向与反射波传播方向相反。
当220p c ρ=，即界面为自由面时，则,,0,2R i R i T T i v v v v σσσ=-===。入射应力波全部反射为拉伸应力波。
当2211p p c c ρρ>时，则,T i R i σσσσ><，反射波和折射波同时产生，且都是压缩波。但折射应力大于入射应力，反射应力小于入射应力。
当2211p p c c ρρ=时，则0,0,0,R R T T i v v v σσ====,入射波全部进入界面，不产生反射。
(2)当界面为自由面时，在自由面只产生反射，无折射，产生反射纵波和反射横波。 入射角和反射角之间遵循的关系为
121
111
sin sin sin p p s c c c ααβ==
式中12αα=，则上式为
1111sin sin p s c c αβ==
通过边界条件，可得
反射纵波应力
R i R σσ=
反射横波应力 1[(1)c o t 2]R i R τβσ=+ 其中 R ——反射系数。
2111
2111
tan tan 2tan tan tan 2tan R ββαββα-=+
从式(5—62)、式(5—65)可知，反射系数R 只由岩石（介质）的泊松比μ和入射角1α所决
定。
第三节 岩石爆破破碎机理
岩石爆破破坏是一个高温、高压、高速的瞬态过程，在几十个微秒到几十个毫秒间即完成。使得研究岩石爆破破碎机理变得困难，所提出的各种破岩理论还只能算是假说。 一、岩石爆破破坏机理的几种假说
岩石爆破破坏机理的假说，依据其基本观点，可归结为三种。 (一)爆生气体膨胀作用理论
该理论认为炸药爆炸引起岩石破坏，主要是高温高压气体产物对岩石膨胀做功的结果。爆生气体膨胀推力造成岩石质点的径向位移，由于药包距自由面的距离在各个方向上不一样，质点位移所受的阻力就不同，最小抵抗线方向阻力最小，岩石质点位移速度最高。正是由于相邻岩石质点移动速度不同，造成了岩石中的剪切应力，一旦剪切应力大于岩石的抗剪强度，岩石即发生剪切破坏。破碎的岩石又在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出，形成一倒锥形的爆破漏斗坑(见图5—7)。该理论的实验基础是早期用黑火药对岩石进行爆破漏斗试验中所发现的均匀分布的、朝向自由面方向发展的幅射裂隙。这种理论称为静作用理论。 (二)爆炸应力波反射拉伸作用理论
这种理论认为岩石的破坏主要是由于岩体中爆炸应力波在自由面反射后形成反射拉伸波的作用，岩石的破坏形式是拉应力大于岩石的抗拉强度而产生的，岩石是被拉断的。其实验基础是岩石杆件的爆破试验(亦称为霍普金生杆件试验)和板件爆破试验。杆件爆破试验是用长条岩石杆件，在一端安置炸药爆炸，则靠炸药一端的岩石被炸碎，而另一端岩石也被拉断呈许多块，杆件中间部分没有明显的破坏。如图5—8所示，板件爆破试验是在松香平板模型的中心钻一小孔，插入雷管引爆，除平板中心形成和装药的内部作用相同的破坏，在平板的边缘部分形成了由自由面向中心发展的拉断区，如图5—9所示。试验说明了拉伸波对岩石的破坏作用。这种理论称为动作用理论。 (三)爆生气体和应力波综合作用理论 该理论认为，实际爆破中，爆生气体膨胀和爆炸应力波都对岩石起作用，不能绝对分开，而应是两种作用综合的结果，加强了岩石的破碎效果。比如冲击波对岩石的破碎，作用时间短，而爆生气体的作用时间长，爆生气体的膨胀，促进丁裂隙的发展；同样，反射拉伸波也同样加强了径向裂隙的扩展。
至于哪一种作用是主要作用，应根据不同的情况来确定。黑火药爆破岩石，几乎不存在动作用。而猛炸药爆破时又很难说是气体膨胀起主要作用，因为往往猛炸药的爆容比硝铵类混合炸药的爆容要低。岩石性质不同，情况也不同。对松软的塑性土壤，波阻抗很低，应力波衰减很大，这类岩土的破坏主要靠爆生气体的膨胀作用。而对致密坚硬的高波阻抗岩石，应主要靠爆炸应力波的作用，才能获得较好的爆破效果。 这种理论的实质，可以认为是岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展。就是炸药爆炸的动作用和静作用在爆破过程中的体现。 爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源。冲击波或应力波的动态能量与介质特性和装药条件等因素有关。哈努卡耶夫认为，岩石波阻抗不同，破坏时所需应力波峰值不同，岩石波阻抗高时，要求高的应力波峰值，此时冲击波或应力波的作用就显得重要，他把岩石按波阻抗值分为三类：
第一类岩石属于高阻抗岩石。其波阻抗为5
5
3
1510~2510//g cm cm s ???。这类岩石的破坏主要取决于应力波，包括入射波和反射波。
第二类岩石属于低阻抗岩石。其波阻抗小于53510//g cm cm s ??。这类岩石的破坏，是以爆生气体形成的破坏为主。
第三类岩石属中阻抗岩石，其波阻抗为553510~1510//g cm cm s ???。这类岩石的破坏，主要是入射应力波和爆生气体综合作用的结果。 二、爆破的内部作用和外部作用
(一)无限岩石介质中的爆破作用——爆破的内部作用
为分析问题方便，在炸药类型一定的前提下，以单个药包爆破作用为例进行分析。 岩石内装药中心距自由面的垂直距离称为装药的最小抵抗线。对于一定量的装药来说，若最小抵抗线超过某一临界值(称为临界抵抗线)时，可认为药包处在无限岩石介质中。此时药包爆炸后，在自由面上不会看到爆破的迹象，也就是说，爆破作用只发生在岩石内部，未能达到自由面。装药的这种爆破作用叫做爆破的内部作用。发生内部作用时，根据岩石的破坏情况，除了在装药处形成扩大的空腔外，还将自爆源向外产生压碎区、破裂区和震动区。如图5—10所示。 1．压碎区
炸药爆炸瞬间，产生几千度的高温和几万兆帕的高压，形成每秒数千米的爆炸冲击波，最靠近装药的岩石在此冲击波和高温高压爆生气体的作用下，产生很高的径向和切向压应力，这样大的压应力远远大于岩石的动态抗压强度。装药空间岩壁受到强烈压缩而形成一个空腔(即扩大的爆腔)，周围岩石产生粉碎性破坏，形成压碎区(或粉碎区)。可见，压碎区岩石主要受冲击波压缩作用破坏，压碎区的范围即为岩石中爆炸冲击波的冲击压缩作用范围。
压碎区的半径可按下式估算：
12
2
5m p
c k c c R R ρσ??=
? ??
?
式中 c R ——压碎区半径； k R ——空腔半径的极限值 c σ——岩石单轴抗压强度
m ρ——岩石密度；
p c ——岩石纵波波速。
空腔半径可按下式计算：
14
0w k b p R r σ??= ???
b r ——炮孔半径；
w p ——炸药的平均爆炸应力；21
8
w c e p D ρ=
0σ——炸药的平均爆炸压力；14
0m p c c c ρσσσ??
= ???
压碎区内冲击波衰减很快，因而压碎区的半径较小，通常只有2～3倍的装药半径，破
坏范围虽然不大，但破碎程度大，能量消耗多。因此，爆破破岩时应尽量减小压碎区的形成范围。
2．破裂区
由于冲击波能量的大量消耗，压碎区外，冲击波衰变为压缩应力波，并继续沿径向在岩石中传播。当应力波的径向压应力值低于岩石的抗压强度时，岩石不会被压坏，但仍能引起岩石质点的径向位移。由于岩石受到径向压应力的同时在切线方向上受到拉应力，而岩石是脆性介质，其抗拉强度很低，因此，当切向拉应力值大于岩石的抗拉强度时，岩石即被拉断，由此产生了与压碎区相通的径向裂隙。继应力波之后，爆生气体充满爆腔，以准静压力的形式作用在空腔壁上和冲人由应力波形成的径向裂隙中，在此高温、高压、爆生气体的膨胀、挤压及气楔作用下径向裂隙继续扩展和延伸。裂隙尖端处气体压力造成的应力集中也起到了加速裂隙扩展的作用。
受冲击波、应力波的强烈压缩作用，岩石内积蓄了一部分弹性变形能。当压碎区形成、径向裂隙展开、爆腔内爆生气体压力下降到一定程度时，原先积蓄的这部分能量就会释放出来，并转变为卸载波向爆源中心传播，产生了与压应力波方向相反的向心拉应力波，使岩石质点产生向心运动，当此拉伸应力波的拉应力值大于岩石的抗拉强度时，岩石就会被拉断，形成了爆腔周围岩石中的环状裂隙。
径向裂隙和环状裂隙的交错生成，形成了压碎区外的破裂区，破裂区内径向裂隙起主导作用。岩石的爆破破坏主要靠的就是破裂区。
破裂区半径可按下述方法计算：
(1) 按爆炸应力波作用计算。岩石中切向拉应力峰值随距离的衰减规律为
max r
bp r θα
σ=
因径向裂隙是由拉应力引起的，因此以岩石抗拉强度取代上式中的切向拉应力峰值
max θσ即可求得炮孔周围径向裂隙区的半径为
1
r p b t bp R r α
σ??= ???
p R ——破坏区半径；
r p ——孔壁初始冲击压力峰值；
t σ——岩石抗拉强度。
(2) 按爆生气体准静压作用计算。
继冲击波后，爆生气体在炮孔中等熵膨胀，充满炮孔时的爆生气体压力为
6
201
8c e e b d p D d ρ??= ???
2爆炸与炸药的基本理论
16年济宁市爆破工程技术人员（复训）： 教学培训计划 （2016-12-13） 一、教学内容 1、爆炸与炸药的爆炸理论（二章） 2、爆破器材（三章） 3、起爆技术（四章） 4、岩土爆破理论（六章） 5、露天爆破（七章） 6、爆破安全技术和环境保护（十四章） 7、相关法律法规 1天 8、爆破安全管理和相关规定（十五章） 1天 9、复习小结 0.5天 10、考试（笔试：填空、选择、问答、计算设计题） 0.5天 二、使用教材 《爆破设计与施工》中国爆协汪旭光主编、2015版（15章、782页121.9万字） 三、教学时间:5天（40学时） 具体教学课程安排见《课程表》 四、任课教师: 尹成祥、毕延华等 五、教学目的 1、提高爆破基础理论知识和爆破设计施工技能；
2、提高爆破工程行业管理水平和法律法规意识； 3、解决爆破施工作业疑难问题，确保爆破工程施工效果和施工安全； 4、复训学习情况存档、备案，为办理个人爆破作业证件许可、审核提供依据；亦为爆破作业证件升级打基础。 六、教学要求 1、珍惜这次爆破技术人员复训学习机会 95年全国第一次举办爆破技术人员作业证： 2、严格遵守培训班各项规章制度； 3、严格遵守课堂教学纪律，按时到课； 4、认真听课，做好笔记。 编制：尹成祥 2016-12-1
第二章爆炸与炸药的基本理论 （教材10p） 第一节基本概念 一、爆炸及其分类 （一）爆炸 物质或物体在外界作用下，瞬间发生物理或化学变化，并在极短时间内放出大量能量的的现象。 如：锅炉爆炸、热水瓶爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸、鞭炮爆炸等。 （二）爆炸的分类 1、物理爆炸 爆炸后物质的物理状态发生变化，其内部分子结构不发生变化。 如车胎、水瓶、压力罐、雷电等 2、化学爆炸 爆炸后不但物质的物理形状发生变化，其内部分子结构也发生变化，并生成其它物质。 炸药爆炸属于化学爆炸。 3、核爆炸 由核炸药的原子核发生烈变或聚变的连锁反应，并在瞬间放出巨大能量的现象称为核爆炸。如u235，u238、氚、氘的爆炸等。 二、炸药及其爆炸特征（3个基本条件）
岩土工程勘察的目的和任务
岩土工程勘察的目的和任务 尤其在岩土工程当中的勘察方法也在不断的革新与进步，并成为了工程建设的一个先导，有着重要的作用。本文就结合岩土工程勘察的目的和任务，详细分析了目前岩土工程主要的勘查方法并提出个人建议。 关键词】岩土工程；地质勘查；方法 岩土工程勘查工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的，在接受一项岩土工程勘查任务时，必须明确该工程的主要技术矛盾是什么，需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图 和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下，在岩土工程勘察实施过程中，根据工程的具体情况，就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题，给以充分的论证和分析，最终提出经济合理、技术可行的解 决方案。 一、岩土工程勘察的目的和任务 1勘察场地概貌 查明勘察范围内场地原始地形、地貌，岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律，分析评价地基的稳定性和均匀性。
2埋藏物情况 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。 3地质作用的影响 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用（包括：岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等）和特殊土（包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多 年冻土等）的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，并提出相应防治措施的建议。 4地下水埋藏情况 查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件，地下水位，水位变化幅度及规律；评价地下水（土）对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质，分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作 用和影响；预估产生基坑突涌、流沙（土）或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度，并提出相应的防治措施建议；提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议；提供用于计算地下水浮力的设计
岩土工程勘察基本技术方法
一、岩土工程地质分类 各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规》 （GB50021-2001）、《建筑地基基础设计规》（GB5007-2002）和省标《建筑地基基础设计规》（GBJ15-31-2003）的岩土分类方法。其他行业的岩土分类小异。 （一）岩石分类 1．岩石坚硬程度划分如表1。 岩石坚硬程度分类表表1 坚硬程度分类坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩 饱和单轴抗压强度（MPa）fr＞6060≥fr＞3030≥fr＞1515≥fr＞5 fr≤5 注：1.无法取得fr值时，可用点荷载强度指数换算，见国标《工程岩体分级标准》（GB50218-94）3.4.1式； 2.定性划分可参考《岩土工程勘察规》（GB50021-2001）表A.0.1。 2．岩体完整程度划分如表2。 岩体完整程度分类表 表2 完整程度完整较完善较破碎破碎极破碎 完整性系数＞0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15 ＜0.15
注：完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。应选代表性岩体、岩块测试。无波速测试资料时，可按《岩土工程勘察规》（GB50021-2001）表A.0.2定性划分。 3．按岩石坚硬程度和岩体完整程度，岩体基本质量等级分为5类，如表3。 岩体基本质量等级分类表 表3 完整程度 完整较完整较破碎破碎极破碎 坚硬程度 坚硬岩I II III IV V 较硬岩II III IV IV V 较软岩III IV IV V V 软岩IV IV V V V 极软岩V V V V V 4．石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。 软化系数，fr、frd分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。Kd≤0.75为易软化岩石，Kd＞0.75为不软化岩石。
矿山爆炸基本理论(标准版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 矿山爆炸基本理论(标准版)
矿山爆炸基本理论(标准版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。 炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。这四种基本形式之间有着密切的联系，在一定条件下可以相互转化，人们可以控制外界条件，按需要来“驾驭”炸药的化学反应。 炸药温度升高到一定温度，炸药分解反应自行加速而转为爆炸，这一温度称为爆发点，炸药分解反应开始自行加速到爆炸所经历的时间叫爆发延滞期。炸药在明火作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的火焰感度。火焰感度用上限距离和下限距离表示，上限距离是利用导火索点燃装入加强帽中的0.05g炸药，100％发火的最大距离，下限距离是100％不发火的最小距离。炸药在机械撞击下能发生爆炸，其难易程度用其撞击感度表示。在机械摩擦条件下，炸药发生爆炸的难
岩土工程勘察方案及报价
陕西永塬矿业股份有限公司100万吨活性石灰建设项目 岩土工程勘察方案及报价 信息产业部电子综合勘察研究院
2017年07月13日
、报价单 、企业简介 三、勘察技术方案附图：勘探点平面布置图
一、报价单 对陕西永塬矿业股份有限公司100万吨活性石灰建设项目岩土工程勘察工作，我方布置勘察工作量为：534延米。最终报价为人民币：60000.0元（大写：陆万元整）。 1、详细工作量清单如下： 钻孔38个，其中：15m/28个、12m/10个。钻探进尺：534延米。 2、工期：自进场之日起，30个日历日内提供正式的岩土工程勘察报告，25个日历日内可提供岩土工程勘察报告电子格式快报。 3、服务与承诺：保证勘察报告质量优良、在地基基础方案论证上提出经济可行、施工简易的方案；如业主需要，我院将免费为业主提供技术咨询服务；免费参加验槽、验收、技术论证等各种后期服务。 信息产业部电子综合勘察研究院 2017年07月13日
二、企业简介 信息产业部电子综合勘察研究院于1953 年成立，先后被国家计划委员会及建设部首批审查批准为甲级勘察单位（现为综合类甲级勘察单位），全国先进勘察单位，全国第一批质检达标单位。在50 多年的发展中，共承担各类勘察项目20000余项，其范围遍及全国30 个省、市，先后获得勘察金质奖一项，银质奖六项，省部级优秀勘察成果奖50 余项，工程优良品率达93％以上，无一例工程出现过任何质量事故。 我院在50 多年发展中，除了不断完善传统勘察专业的工艺手段外，从八 十年代初扩大了工程测试、岩土工程施工及治理、环境监测、岩土工程设计等专业的研究及施工，经过努力及工程实践，取得了岩土工程施工的国家壹级资质证、国家建设部颁发的地基动测检测证、国家环境总局颁发的环保甲级监测资质，是陕西省人工地基第二质量检测站（现更名为陕西中电建设工程质量检测有限公司），为我院在岩土工程发展方面起到了推动作用。 在技术发展方面，我院参与国家级的规范、规程等11 种标准的编制，并获得全国科学技术大会奖，尤其是勘察、岩土设计及施工方面，我院始终处于国内发展前列。我院是容科研、勘察、设计、施工、监测治理为一体的综合性勘察单位。现有工程技术人员397 人，其中：教授级高工16 人、高级工程师53人、工程师162 人。各种勘察仪器设备1842台套。尤其是岩土工程勘察设备是目前陕西地区台数最多、设备最新、配套最齐全的单位。
炸药与爆炸的基本理论
第一章 本章小结 本章集中介绍了与炸药爆炸相关的一些基本概念、基本理论和基本实验，这些内容是后续章节的基础。现将其中的要点归纳如下： 1.炸药发生化学变化的三种基本形式，炸药爆炸的三要素，炸药的分类。炸药、单质炸药、混合炸药、起爆药、猛炸药和炸药爆炸的概念。 2.炸药氧平衡的概念极其计算方法。爆热、爆温、爆容、爆炸压力的概念。 3.波、横波、纵波、音波、压缩波、稀疏波、冲击波的概念。冲击波的基本特性。 4.爆轰波、爆轰压力、爆轰温度的概念和爆轰波的结构。凝聚炸药的爆轰反应机理。 5.炸药的使用感度、危险感度、热感度、爆发点、机械感度、撞击感度、摩擦感度、起爆感度和雷管感度的概念。炸药的物理状态和装药条件对炸药感度的影响。 6.炸药的热点起爆理论，爆炸物直接作用于炸药的起爆机理。 7.炸药的爆速、影响爆速的主要因素、爆速的测定方法。作功能力、猛度、殉爆距离的概念及其试验测定方法。炸药的理想爆速、临界爆速、极限直径、临界直径、最佳密度、临界密度的概念。 8.沟槽效应，产生沟槽效应的机理，消除沟槽效应的措施。 9.聚能效应及其应用。 复习题 1.计算硝化甘油和梯恩梯的氧平衡。 2.在铵油炸药中（硝酸铵与柴油的混合炸药），假如 4%木粉作疏松剂，试按零氧平衡设计炸药配方。 3?已知凝聚炸药的绝热指数 K值一般取为3,试推导计算凝聚炸药爆轰波参数
的方程式。 4?已测得某种岩石铵梯炸药的密度 0 1.0g/cm，爆速D=3750m/s。经计算得到其爆温 T b 2592 C。试求这种炸药的其余各项爆轰波参数u H、P H、 H、c H和T H。 5?如果采用理想气体状态方程来计算爆炸压力P，则存在关系P 0(K 1)Q v。试证明：爆轰压力近似等于爆炸压力的2倍。 6?试推导实验测定炸药爆速的导爆索法中计算爆速的公式。 3
岩土工程勘察技术论文
岩土工程勘察技术探讨 摘要：本文从使用先进技术、人员培训和体制建设等方面为了提高岩土工程的勘察水平并保证工程的质量，则仅就岩土工程勘察的方法和内容进行分析并提出相应的建议和对策。 abstract： this paper analyzed method and content of geotechnical engineering investigation and put forward the corresponding suggestions and countermeasures to improve the level of geotechnical engineering investigation and ensure the quality of the construction from the use of advanced technology， personnel training and system construction， etc. 关键词：岩土工程；勘察技术；探讨；建设 key words： geotechnical engineering；exploration technology；discussion；construction 中图分类号：tu195 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0078-02 0 引言 岩土工程勘察是根据建设工程的要求编制勘察文件的活动，查明 并评价建设场地的地质和环境特征、分析岩土工程条件。岩土工程勘察的主要内容是编制满足不同阶段所需的成果报告文件，并最终对场地工程地质条件根据原位测试和室内试验、工程地质调查和测绘、现场检验和检测、勘探及采取土试样等几种或全部手段进行定性或定量分析评价。国家分别对港口码头、水利水电工程、公路工
爆破理论
2. 工程爆破基本理论 爆破理论就是研究炸药爆炸与爆破对象（目标）相互作用规律的有关理论。对于内部爆破（装药置于爆破对象内部），例如岩土爆破，就是研究炸药在岩土介质中爆炸后的能量利用及其分配，也就是研究炸药爆炸产生的冲击波、应力波、地震波在岩土中的传播和由此引起的介质破坏规律，以及在高温高压爆生气体作用下介质的进一步破坏及其运动规律；对于外部爆破（装药与爆破对象之间有一定距离），例如军事上采用的接触或非接触构件爆破，就是研究炸药爆炸后产生的冲击波在传播过程中与目标的相互作用以及由此引起的爆破目标的破坏及其运动规律。它是一个复杂而特殊的研究系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律，应包括以下研究内容： ⑴、爆破的介质在什么作用力下破坏的；破坏的规律及其影响因素； ⑵、爆破介质的特性，包括目标（岩土）的结构、构造特征、动态力学性质及其对 爆破效果的影响； ⑶、爆炸能量在介质中传递速率； ⑷、介质的动态断裂特性与破坏规律； ⑸、介质破碎的块度及碎块分布、抛掷和堆积规律； ⑹、空气冲击波与爆破地震波的传播规律、个别爆破碎块的飞散距离；以及由冲击波、地震波、个别飞石、爆体的落地震动等引起的爆破危害效应及其控制技术。 以岩石爆破为例，目前大量实验室和现场试验证明，岩体的爆破破碎有以下规律：（1）、应力波不仅使岩石的自由面产生片落，而且通过岩体原生裂隙激发出新的裂隙，或者促使原生裂隙进一步扩大，在应力波传播过程中，岩体破碎的特点是：原生裂隙的触发、裂隙生长、裂隙贯通、岩体破裂或破碎；（2）、加载速率对裂隙的成长有很大作用：作用缓慢的荷载有利于裂隙的贯通和形成较长的裂隙，而高速率的载荷容易产生较多裂隙，但却拟制了裂隙的贯通，只产生短裂隙；（3）、爆破高压气体对裂隙岩体的破碎作用很小，但它有应力波不可 替代的作用：可以使由应力波破裂了的岩体进一步破碎和分离；（4）、岩体的结构面（岩体弱面的统称，包括节理、裂隙、层理等各种界面）控制着岩体的破碎，它们远大于爆破作用力直接对岩体的破坏。 同其它学科对事物的认识规律一样，对爆破理论的研究也是由浅入深的。不同学者先后提出了各种各样的假说或理论，例如，最初提出了克服岩石重力和摩擦力的破坏假说，以后又相继提出了自由面与最小抵抗线原理，爆破流体力学理论，最大压应力、剪应力、拉应力强度理论，冲击波、应力波作用理论，反射波拉伸作用理论，爆生气体膨胀推力作用理论，爆生气体准静楔压作用理论，应力波与爆生气体共同作用理论，能量强度理论，功能平衡理论，利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论和爆破断裂力学等等理论。这些理论观点各异，有些相互矛盾，有些互相渗透，有些不够全面，存在片面性，而且大部分视爆体为连续均匀的介质，与实际情况尚有一定差距。 目前，在爆破界比较倾向一致的是“爆炸冲击波、应力波与爆生气体共同作用”理论，
岩土工程勘察方法
岩土工程勘察基本技术方法 一、岩土工程地质分类 各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）和省标《建筑地基基础设计规范》（GBJ15-31-2003）的岩土分类方法。其他行业的岩土分类大同小异。
4．石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。 软化系数，fr、frd分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。Kd≤0.75为易软化岩石，Kd＞0.75为不软化岩石。
注：1．波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比； 2．风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。（二）土层分类 1．按形成年代划分 （1）老沉积土：晚更新世（Q3）及以前沉积的土层； （2）一般沉积土：全新世（Q4）早、中期沉积的土层； （3）新沉积土：全新世（Q4）中、近期沉积的土层。 2．按成因类型划分
分为人工填土、冲积土、洪积土、海积土、海陆混合堆积土、坡积土、残积土、风积土、冰积土等。 3．按颗粒级配或塑性指数划分 （1）碎石土 指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，按表5进一步分类。
（4）粘性土 塑性指数Ip＞10的土。其中Ip＞17的为粘土，10＜Ip≤17为粉质粘土。粘性土状态按表10划分。
4．特殊性土 常见的有五类： （1）填土 ①素填土：由碎石土、砂土、粉土、粘性土的一种或几中组成，不含杂物或含杂物很少。 ②杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾，其物质组成和密实度常不均匀。 ③冲填土：由水力冲填泥砂形成。 ④压实填土：经压实和夯实的填土 （2）软土 空隙比e≥1、且天然含水量W＞液限WL的土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。 （3）红粘土
岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法
岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法 岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法 我国工程地质勘察专业经过近二十年的努力，已实现了向岩土工程勘察方向发展，但是许多与工程密切相关的课题仍得不到解决。 下面是一些岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法，欢迎参考! 随着我国国民经济不断高速发展，众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建，基础和基坑开挖深度越来越深，各种公共建 筑物的建筑风格迴异，其平面和立面变化大，给结构和勘察专业带 来诸多的新课题，采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难 满足设计的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 这些问题主要以下几个方面; (1)界面划分问题：主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分， 地质构造和软弱结构面的判定，以及不良地质体的地质界面等。 (2)地质形态问题：主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、 埋藏位置和埋藏深度的确定。 (3)岩土参数问题：主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设 计参数(承载力、变形指标等)难于确定。 (4)综合能力问题：主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察 各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如 何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力，缺乏建筑、 结构设计方面的知识，常造成勘察的目的性不明确，所提供的资料 不能满足设计的需要。 (5)技术素质问题：主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题，勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流，对各自技术服务的对象和技
术发展状况不了解，导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策，不 知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的.技术问题。 要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题，可以考虑从以下几个方面着手： (1)随着电子、电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程 物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的 工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理，软、硬件功能 于一体的工程物探探测设备，它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得 连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质 界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物 探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如 地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地 下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建 设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法， 工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性 决定于它对探测对象的适用性，物性条件的适用性越强，解决问题 的可靠的性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术 难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互 相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统 勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有 效手段之一。 (2)加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用，通过 其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数 作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到 解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗 颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边 坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及
岩土工程勘察报告审查要点
岩土工程勘察报告审查要点 为指导建筑式程施工图设计文件审查工作，根据《建设工程质量管理条例》和《建设式程设计管理条例》，特制定建筑工程施工图设计文件（以下简称施工图）审查要点。 （一）为指导建筑式程施工图设计文件审查工作，根据《建设工程质量管理条例》和《建设式程设计管理条例》，特制定建筑工程施工图设计文件（以下简称施工图）审查要点。 （二）本要点供施工图审查机构进行建筑工程、市政工程勘察文件的技术性审查时参考使用。 （三）建设单位报审的资料应包括以下内容： 1、经政府有关部门批准的作为勘察依据的文件及附件； 2、岩土工程勘察文件（详勘阶段），必要时应附原始资料及计算书； 3、审查需要提供的其它资料。 （四）勘察文件技术审查要点包括以下内容： 1、是否符合《工程建设强制性条文》和其它有关工程建设强制性标准； 2、提供的参数、结论与建议是否存在安全隐患； 3、是否符合公众利益； 4、是否达到勘察文件深度规定的要求； 5、是否符合经政府有关部门批准的作为勘察依据的文件要求。 （五）本要点所涉及标准内容以现行规范规程内容为准。 （六）各省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门可根据本地的具体情况，对本要点做出必要的补充规定。 审查内容与要求
1 强制性条文：《工程建设强制性条文》中有关勘察和地基基础方面的强制性条文（具体条款略）是否严格执行 2 相关责任及签章：勘察单位的资格是否具备；勘察文件《包括勘察报告、独立完成的专题报千及试验报告等）公章是否有效，勘察文件单位责任人、勘察项目责任人以及各类图表、原始记录人签章是否齐全、有效。 3 勘察依据 3.1 工程建设标准：选用的规范、规程是否有效、完备，是否适用于本工程。工程勘察主要相关标准： 《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001） 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002） 《膨胀地地区建筑技术规范》(GBJ112-87) 《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90) 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) 《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99) 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94) 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) 《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92) 《原状土取样技术标准》(JGJ89-92) 《锚杆喷射混凝土支护技术规程》(GB50086-2001) 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002) 《建筑抗震规范》(GB50011-2001) 《市政工程勘察规范》(JTJ56-94) 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85) 其他相关标准（当标准更新时，应及时更换新标准）
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学__郭子如教授_第三章_炸药的热分解与热安定性
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学__郭子如教授_第三章_炸药的热分解与热安定性
第三章 炸药的热分解与热安定性 3.1 热分解概述 3.1.1 热分解的定义 在热的作用下，物质（包括炸药）分子发生键断裂，形成相对分子质量小于原来物质分子的众多分解产物的现象，称为物质的热分解。 3.1.2 研究热分解的意义及研究简史 意义：物质的储存期（货架寿命－shelf life ）；火药的弹道性质；加工制造炸药制品，例如要在较高温度下(100℃以上)压制成型，通过机械加工做成各种几何形状的产品，需要对热分解速度，是否导致爆炸危险作出回答；飞机和导弹携弹飞行过程中有可能使炸药部件受到较大的热能冲击；武器的装药量增加，有的超过了数百千克乃至数千千克，因此装药内部的热积累有时相当严重；在民用炸药的应用中，对耐热性能的要求也越来越高，例如，在石油开采中，要求石油射孔弹能在200℃下保持数小时不发生热爆炸反应，而且还要保持其主要物理化学性能不变。由此可见，不论在军事上还是在民用上都要求炸药具有良好的热安定性和较低的热感度。因此，测定和研究炸药性能与温度的依赖关系就显得特别重要。 简史：早期（上世纪60年代）热分解研究工作集中在热分解速率较快的火药、推进剂及其组成的受热后的表现，集中在对炸药分解速率动力学参数如活化能E 和指前因子A 等的研究，且是在等温条件下热分解动力学规律。近期（20世纪60年代以后）利用先进的科学手段如：FIR （傅里叶红外）、ARC （加速度量热仪）、气—质联用仪、光电子能谱仪和飞行质谱仪等来更为细致得研究炸药的热分解产物和过程。一般采用非等温动力学的研究研究。 3.1.3 物质热分解时伴随的现象及化学动力学基础知识 物质分子受热后，热运动加剧（振动、转动等），在最薄弱的键处发生分子键断裂，表现出以下现象：（1）释放出气体；（2）质量随之减少；（3）除热中性反应（分子重排）外，分解过程中还伴随着热量的变化（吸热或放热）；（4）如果在密闭空间，气压将增加。根据这些特征可以研究、追踪物质热分解的宏观变化过程—唯象动力学性质。 唯象动力学涵义：唯象即现象的、表象的、表观的，得到的动力学规律不是基元反应的动力学规律，比如反应速率、活化能、指前因子等不是基元反应的动力学参数。 反应速率：单位时间内某反应物或某生成物浓度的变化，例如：HI I H 222=+，这是一个总包反应式，也是计算量反应式，不是基元反应式。根据反应速率的定义反应速率可数学表示为：
爆破基本原理
A爆破技术员应知应会的基本原理 一、岩石炸药单耗确定原理和方法 1岩石炸药单耗确定之经验法 2岩石炸药单耗确定之类比法 爆破各种岩石的单位炸药消耗量K值表
3、岩石炸药单耗确定之爆破漏斗试验法 最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。 药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14 当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。mDl称为可见的爆破漏斗，其体积V mDl与爆破漏斗V mOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。 当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。 当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。
漏斗顶部夹角大于90°。 当r0炸药理论题库
炸药理论题库——第一版 炸药理论题库 一．填空题 1．炸药爆炸所具备的三个条件是反应的放热性、反应的快速性和生成气态产物。 2．标准状态下，体积为1L的普通炸药爆炸反应时，一般可产生1000L 左右的气态产物。 3．炸药爆炸的放热性给爆炸反应提供了能源。 4．炸药爆炸反应生成气态产物是能量转换的工作介质。 5．按反应速度和传播的性质，可以将炸药的化学变化分为热分解、燃烧、爆轰。 6．炸药燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及气体产物的扩散作用传入未反应炸药的，而爆轰的传播则是借助于冲击波的方式进行的。 7．按炸药的用途，可分为起爆药、猛炸药、火药、烟火剂四大类。 8．火药和烟火剂的化学变化形式主要是燃烧。 9．爆炸系指物质在有限体积和极为迅速的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能急剧转变为机械功．光和热辐射等等。 10．炸药是一种在适当的外界能量作用下，发生快速的化学反应，放出大量的热、生成大量的气态产物，并在周围介质中形成高压的物质。 11．以硝酸铵为主要原料的粉状工业炸药，其燃烧过程主要属于难挥发性炸药的范畴。 12．燃烧转爆轰的基本条件是要形成冲击波。 13．爆轰是炸药发生爆炸反应的基本形式。 14. 炸药中氧用来完全氧化炸药本身所含的可燃元素成为完全氧化产物所多余或不足的氧量称为炸药的氧平衡。 15. 所谓完全氧化是指将炸药中的C和H全部氧化为二氧化碳和水。 16．一定量炸药爆炸时放出的热量叫做炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释热量表示，其单位为kJ.mol-1或kJ.kg-1。
17．在工业炸药中，还常加入一些带有结晶水的盐类，或加入一些热分解时能吸热的物质，如硫酸盐．氯化物．重碳酸盐．草酸盐等等作为消焰剂。 18. 国外曾规定每100g炸药限定包装纸为2g 以下,防潮层为 2.5g 以下。 19．按照炸药燃烧速度的变化情况，燃烧可分为稳定燃烧和不稳定燃烧两类。 20．冲击波波阵面上介质的状态参数呈突跃式的变化，其传播的速度是超音速的。 21．爆轰波是一种伴有化学反应的冲击波。 22．炸药在外界作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的感度。 23．炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用统称为炸药的爆炸作用。 24．炸药爆炸时粉碎和破坏与其接触的物体的能力称为炸药的猛度。 25．炸药的猛度是指炸药装药对与其直接接触目标的局部破坏效应，而炸药的作功能力一般指它对周围介质的总的破坏能力。 26．利用装药一端的空穴提高局部破坏作用的效应称为聚能效应。 27．引起殉爆时两装药间的最大距离称为殉爆距离。 28．按炸药的含氧量不同，通常可将氧平衡分为三种情况：正氧平衡、零氧平衡、负氧平衡。 29．爆温是指炸药爆炸时所放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。 30．影响爆温的因素主要取决于爆炸产物的生成热。 31．爆炸是指物质在有限体积内以极为迅速的能量释放过程。 32.炸药的组成和分子结构分类可分为单质炸药和混合炸药。 33.常所说的初级炸药指起爆药。 34.通常用氧平衡来衡量炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化的程度。 35．在机械作用下，炸药发生爆炸的首要条件是形成热点。 36．炸药在机械的作用下发生爆炸的难易程度叫机械感度。 37．炸药的撞击感度用锤重和落高来表示。 38．炸药在摩擦作用下发生爆炸的能力称为炸药的摩擦感度。
岩土工程勘察基本技术方法.
广东省地质勘查局“新进地质技术人员培训班”讲课材料（4-2） 岩土工程勘察基本技术方法 广东省地质科学研究所魏德超编写 一、岩土工程地质分类 各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）和省标《建筑地基基础设计规范》（GBJ15-31-2003）的岩土分类方法。其他行业的岩土分类大同小异。 （一）岩石分类 1．岩石坚硬程度划分如表1。 岩石坚硬程度分类表表1 注：1.无法取得f r值时，可用点荷载强度指数换算，见国标《工程岩体分级标准》（GB50218-94）3.4.1式； 2.定性划分可参考《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表A.0.1。 2．岩体完整程度划分如表2。 岩体完整程度分类表表2 注：完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。应选代表性岩体、岩块测试。无波速测试资料时，可按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表A.0.2定性划分。 3．按岩石坚硬程度和岩体完整程度，岩体基本质量等级分为5类，如表3。 岩体基本质量等级分类表表3
4．石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。 软化系数rd r d f f K ，f r 、f rd 分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。K d ≤0.75为易软化岩石，K d ＞0.75为不软化岩石。 5．岩石风化程度按表4划分。 岩石按风化程度分类表 表4 注：1．波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比； 2．风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。 （二）土层分类 1．按形成年代划分 （1）老沉积土：晚更新世（Q 3）及以前沉积的土层； （2）一般沉积土：全新世（Q 4）早、中期沉积的土层； （3）新沉积土：全新世（Q 4）中、近期沉积的土层。 2．按成因类型划分 分为人工填土、冲积土、洪积土、海积土、海陆混合堆积土、坡积土、残积土、风积土、冰积土等。 3．按颗粒级配或塑性指数划分 （1）碎石土
炸药理论复习资料,关键点
第一章 1.炸药爆炸的三要素：反应的放热性，反应的快速性，生成气态产物。 2.炸药化学反映的三种基本形式：热分解，燃烧，爆轰。 3.炸药按用途分类，分为：起爆药，猛炸药，火药，烟火药。 第二章 4.氧平衡和氧系数的定义（知道），计算公式（重点）。 OB=[c-(2a+0.5b)]*16/M A=(c/2a+0.5b)*100% 5.炸药爆炸反应方程式的确定 (1)炸药爆炸时生成的微量产物可忽略不计 (2)炸药中的氮(N)全部生成氮气(N2) (3)炸药中的氧首先将可燃金属元素氧化成金属氧化物。 (4)炸药中的氧再将氢氧化成水。 (5)剩余的氧将滩羊化成一氧化碳，若还有剩余，则将一氧化碳氧化成二氧化碳，若还有氧剩余则以O2形式存在 6.炸药爆热，爆温，爆容的定义（三选一） 爆热：一定量的炸药爆炸释放出的热量叫作炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示 爆温：是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度， 爆容：单位质量炸药爆炸时生成的气态产物在标准状态下所占的体积称为炸药的比容 7.炸药爆热的计算（盖斯三角形） Q12+Q23=Q13 Q13---爆炸产物的生成热 Q12---炸药的生成热 Q23---炸药的爆热 8.炸药爆温的计算（爆炸产物的平均热容法） t=(Qv-L)/ΣCv 9.炸药爆容的计算 V0=22.4n/m 第三章 10.形成热点的方式（摩擦，气泡绝热压缩，黏滞流动）及各种方式形成热点的影响因素（选 择，判断）Ｐ３５ 11.冲击波起爆机理：起爆均相炸药与非均相炸药的区别，特点及炸药类型。 12.影响炸药感度的因素（判断，选择） (1)原子团的影响 (2)炸药的生成热对感度的影响 (3)炸药的爆热对感度的影响 (4)炸药的活化能对感度的影响 (5)炸药的热容和热导率对感度的影响 (6)炸药的挥发性对感度的影响 第四章 13.研究热分析的方法 ①量气法原理 ②失重法原理
岩土工程勘察基本技术方法
第一章岩土工程勘察基本技术方法 （6学时） §1-1 工程地质测绘与调查 （一）概述 工程地质测绘与调查俗称工程地质填图，它是为了查明拟建场地及其邻近地段的工程地质条件而进行的一项调查研究工作。其本质就是运用地质、工程地质理论和技术方法，对与工程建设有关的各种地表地质现象进行详细的观察和描述，并将其中的地貌、地层岩性、构造、不良地质作用等界线以及井、泉、不良地质作用等的位置按一定的比例填绘在地形底图上，然后绘制成工程地质图件。通过这些图件分析各种地表地质现象的性质与规律，推测地下地质情况。再结合工程建设的要求，对拟建场地的稳定性和适宜性作出初步评价。进而为场地选择、勘探、试验等工作的布置提供依据。因此，工程地质测绘与调查是岩土工程勘察中的一项基础性工作。也是岩土工程勘察工作中，尤其是初级岩土工程勘察工作中最常用的一种基本工作方法。 工程地质测绘与调查的特点是可在较短时间内查明广大地区的主要工程地质条件，不需复杂的设备，大量资金和材料。因此，一般在可行性研究（选址）阶段或初步设计阶段岩土工程勘察中进行，在详细勘察阶段一般不进行此项工作。但如果为了研究某一个或几个专门性的问题而必须进行时，则可在初步勘察阶段工程地质测绘与调查基础上作必要的补充即可。 工程地质测绘与调查的内容一般应包括工程地质条件的各个方面，即包括地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、不良地质作用以及天然建筑材料等。在实际工作中究竟要做哪些内容的测绘与调查则主要根据具体建筑物的要求以及测区的工作和研究程度而定。凡与工程建设密切相关的内容应重点调查，而与工程建设关系不大或无关的内容则可粗略些，甚至不予研究。如果测区的工程地质工作与研究程度较高，某些方面的内容可通过资料收集便可得到的，在测绘时就不再需要进行这方面的工作。 （二）工程地质测绘的技术要求 从客观上讲，工程地质测绘与调查质量的高低在很大程度上取决于测区的自然条件。当测区切割强烈，岩层出露条件良好，地貌形态完整，井、泉出露充分时，就可较全面地查明测区地表的地层岩性、地貌特征、地质构造和水文地质条件等，较好地得到岩土物理力学性质形成和空间变化的初步概念，通过分析可对地下地质情况有一个比较准确的推断，测绘质量就会高些。反之，当测区植被发育，岩层出露条件很差，地貌形态不清，井、泉地下水出
岩石爆破技术的现状与发展
岩石爆破技术的现状与发展 要：结合笔者对爆破技术的研究，对近几年来国内外较为先进的岩石爆破技术的理论及控制爆破技术方面进行简要的介绍，随着岩石爆破技术的不断发展，爆破工程机械化程度的提高，人们对工程爆破作业有害效应更加的专注。岩石爆破技术的发展对爆破施工发挥起到了重要的作用。 关键词：岩石爆破技术；爆破理论；现状；发展 在破岩的过程中采用最为普遍也是效果最好的手段就是爆破。岩石爆破技术的发展不仅仅取决机械设备、测量工具等硬件设备的发展，而且还需要依托爆破理论学、岩石力学等方面的理论成果。随着岩石爆破技术的不断发展以及爆破力学的不断深入，以及测量设备的不断改进、计算机技术在爆破中的普及应用，推动了我国爆破技术向着机械化、智能化方面发展，其只要体现在下面几个方面：一是岩石爆破中使用的各种机械设备逐渐的完善，爆破施工的机械化水平快速发展；二是在对岩石等相关材质的分析上广泛的采用了全新的扫描技术和分析处理技术，根据分析出的岩石的性质来选择与之相符的爆破方案；三是爆破的规模在不断的扩大，爆破的工艺也在不断的更新；四是在爆破的过程中更多的考虑到了环境保护，采用各种控制爆破技术，尽可能的降低岩石爆破对环境及生态造成的影响。五是在岩石爆破过程中开始普遍的应用计算机进行辅助爆破，或者进行计算机模拟爆破，特别是将计算机与GPS 定位系统结合之后发展了数字钻爆系统。这些方面的特点都对我国岩石爆破技术的发展起到深远的影响。
1 岩石爆破理论 所谓的岩石爆破就是利用炸药在爆炸的过程中产生的能量来破碎岩石的方法。岩石爆破理论可以系统的分为两个部分来进行概述：一是岩体中的爆破应力波，岩土在炸药爆炸的过程中，岩体会收到冲击和扰动，而在岩体中传播的波，在波的影响下岩体的内在状态会随之发生变化，因此我们将在固定中传播的扰动波称之为应力波；二是岩石爆破破碎机理，爆破机理的研究是一个较为复杂的课题，由于岩石爆破是也在一个高压、高温、高速的三高环境下发生的，在现有的科技条件下是无法进行测试的，而岩石的状态又是不定的，目前也找不到一个合适的状态方程来对岩石的变化进行科学合理的描述，因此，对岩石爆破作用机理的研究还仅仅停留在定性的阶段，现在实际采用的都是多年积累的经验，并没有科学的根据。虽然这个两种不通的机理，但是在实际的爆破过程中这两者都发挥着作用，只是在不通岩石材质下两者发挥的作用程度不一样。 岩石得以破坏是因为在爆破的过程中产生的应力超过了岩石本身多能够承受的最大限度，岩石的破坏与爆炸时产生的能量大小和岩石的力学特性有着紧密的联系。也就是说，要想对岩石进行破坏，在假定装药的型号、形式及自由面相同的条件下，药包装药的多少只要是由岩石的力学特性决定的。在岩石爆破技术的研究过程中，岩石的力学特性与爆破破碎的关系一直都是研究的一个重点。在一定程度上岩石的力学特性决定了这次岩石爆破的难易程度，它主要表现在岩石的抗压、抗拉、抗剪等方面。炸药的单耗与岩石的这些特性是成正比关系的，对于大多
岩土工程勘察编录方法样本
岩土工程勘察编录方法 1.岩石描述的顺序: 名称、颜色、矿物成分、胶结物成分、结构、构造、风化程度、破碎程度( 或裂隙发育程度及产状要素) 。对各类岩土描述颜色时,应将复色次色放在前, 主色放后。 2.岩浆岩: a、按结晶程度: 全晶质、半晶质、玻璃质 b、按组成岩石的结晶颗粒的相对大小: 等粒、斑状 c、按组成岩石的结晶颗粒的绝对大小: 粗粒( 粒径大于5mm) 、中粒( 粒径2 ~5mm) 、细粒( 0.2~2mm) 、微粒( 粒径小于0.2mm) 主要构造由: 块状、带状、流纹状、气孔状、杏仁状及流面线等。 3. 变质岩: d、结构: 变晶结构、压碎结构、变余结构 e、构造: 片状、片麻状、带状、斑点、块状 对岩石的裂隙一般应描述其性质、张闭、充填及其连塑性, 岩石裂隙根据地质力学属性可分为: 压性、张性、扭性、压扭性、张扭性。根据裂隙宽度可分为: 小裂隙( 小于1mm) 、中裂隙( 介于1~5mm) 、大裂隙( 大于5mm) 。对岩层、断层及裂隙产状的记录内容应当包括: 倾角、倾向、密度等。 4. 碎石土: 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。 描述内容及顺序为: 名称、主要成份、成因类型、形状、颗粒级配、充填物成份性质及其百分比数、风化程度( 坚固性) 、密实度, 对碎石土的成份的描述应指出碎块的岩石名称。充填物为砂土时, 应描述其密度、充填物为粘土时应描述其状态, 并按其重量估计含量的百分比; 无充填物: 则研究其空隙大小, 颗粒间的接触受否稳定。 密实度鉴别:
a、密实: 骨架颗粒含量大于总量70%, 交错排列, 连续接触, 井壁稳定, 铁镐挖掘困难。 b、中密: 骨架颗粒含量介于60%~70%, 交错排列, 大部分接触, 铁镐可挖掘, 井壁有掉块现象, 取出大颗粒处能保持凹痕面形状。 c、稍密: 骨架颗粒含量小于总量的60%, 排列混乱, 大部分不接触, 井壁坍塌, 铁锹可挖掘。 5. 砂土: f、砾砂: 粒径大于2mm占全重的25%~50%, 四分之一以上的颗粒比麦和高粱粒大。 g、粗砂: 粒径大于0.5mm超全重的50%, 二分之一以上的颗粒比米粒小。 h、细砂: 粒径大于0.25mm拆过全重的50%, 二分之一以上的颗粒接近或超过鸡冠花籽粒大小。 i、粉砂: 大于0.074mm的颗粒超过75%, 大部分颗粒与小米粉近似, 较精盐稍细。 砂土结构粉: 均粒、混粒; 形状分: 圆形、棱角形; 构造分层状、交错状。若砂土中含粘性土和碎石时, 应描述分布情况和含量百分比, 有机质含量超过3%时应标明”含有机质”字样。 砂土密实度分类如下表: 砂土的湿度根据饱和度sr和野外特征分成三个等级: a、稍湿: sr≤50, 呈松散, 手摸稍有湿感。
