水壓爆破

水壓爆破，是將藥包置於注滿水的被爆容器中的設計位置上，以水作為傳爆介質傳播爆轟壓力使容器破壞，且空氣衝擊波、飛石及噪聲等均可有效控制的爆破方法。

基本介紹

• 中文名：水壓爆破
• 外文名：water pressure blasting
• 學科：拆除爆破
• 方式：鑽孔水壓爆破
• 屬於：爆破
• 學科：土木工程

基本原理

是利用水的不可壓縮性質，能量傳播損失小。炸藥爆炸瞬間水傳播衝擊波到容器壁使其位移，並產生反射作用形成二次載入，加劇容器壁的破壞,遂使容器均勻解體破碎。此法簡便易行，效果良好。

“隧道掘進水壓爆破”技術正是針對這一情況，採用在炮眼中先“注水”後用“炮泥”回填堵塞的新技術，來變革隧道掘進爆破技術的。它利用在水中傳播的爆破應力波對水的不可壓縮性，使爆炸能量經過水傳遞到炮眼圍岩中幾乎無損失，十分有利於岩石破碎。同時，水在爆炸氣體膨脹作用下產生的“水楔”效應有利於岩石進一步破碎，炮眼中有水可以起到霧化降塵作用，大大降低粉塵對環境的污染。

水分類

根據水壓爆破的裝藥和作用條件的不同水壓爆破可分為兩大類

鑽孔水壓爆破

一類為鑽孔水壓爆破，藥包置於有水鑽孔中進行爆破，由於介質抵抗線較大，應力波在待破壞介質中作用時間相對較長，應力波起主要作用；

壁體整體性運動引起介質破壞

第二類水壓爆破主要是由於壁體整體性運動引起介質破壞，如容器狀構築物或建築物，由於待破壞介質的厚度尺寸較小，荷載作用時間長於應力波通過介質的時間，波在介質中傳播已造成介質的整體性運動，因而可以不考慮應力波在介質內的傳播，而直接考慮介質的整體性慣性運動。

特點

由於水的物理力學性能同空氣不一樣，與空氣不耦合裝藥相比，鑽孔水耦合裝藥爆破具有以下特點：

（1）基於水的不可壓縮性和較高的密度、較大的流動粘度，水中爆轟產物的膨脹速度要慢，在耦合水中激起爆炸衝擊波的作用強度高和作用時間長；

（2）在炮孔周圍岩石中產生的爆炸應力波強度高，衰減慢，作用時間較長，即有較高的爆炸壓力峰值，因此，對岩石造成的破壞作用強；

（3）因為水的不可壓縮性和較高的能量傳遞效率，同時相當於炮泥，水又具有一定的堵塞作用，因此，傳遞給岩石的爆破能量分布更加均勻、利用率高；

（4）在爆破破碎質量上，它能使破碎塊度更加均勻；在爆破安全方面，它能夠有效地控制爆破震動、爆破飛石、空氣衝擊波和爆生有毒氣體的強度和數量、降低爆破粉塵；

（5）與耦合裝藥相比，水耦合裝藥又能夠降低孔壁岩面上的初始衝擊壓力，利於提高光面爆破、預裂爆破的成型質量。

同時鑽孔水壓爆破與無限水域下水壓爆破相比其爆破的水域小，炸藥到岩石距離很短，衝擊波產生與傳播和無限水域下水壓爆破有很大區別。對較小直徑鑽孔來說，以水作為介質的爆破與普通爆破的壓力波陣面不同，鑽孔內各點的應力是瞬間同時到達的，只是不同點上應力大小不同而已，即水中衝擊波陣面為圓柱形，壓力波入射與炮孔壁成直角，在孔深不太大時可近似認為孔內應力均勻，在孔壁上基本是均勻作用，其效果和使用弱性炸藥一樣，柱狀裝藥時更是如此。

水壓爆破藥包布置

藥包布置主要指藥包的在容器內的位置和藥包的數量，而藥包位置與藥包數量又密切相關。

對於直徑與高度相等的圓柱形容器的爆破體，通常布置一個藥包，其位置處於容器中心線下方一定高度。如果直徑大於高度，也可對稱布置多個集中藥包。對於這種單層群藥包，裝藥高度為容器中心線下方一定高度。

對於長寬比或高寬比大於3時，可沿長軸中心線布置雙層或多層群藥包。其中，最上層藥包到水面的距離大於藥包中心到壁面的距離；最下層藥包到底板的距離小於藥包中心到壁面的距離，但層間距不要過大。

對於壁厚不等或材料性質不同的爆破體，應採用偏心藥包或不等量群藥包。採用偏心藥包時，由於兩側壁厚不同，要掌握藥包偏離容器中心的距離，使容器的四壁受到均勻的破壞作用。

容器要充滿水，水深大於藥包中心到容器壁的最短距離。