水下爆破技术

在水利水电工程建设中常应用水下爆破技术实施水下岩石基础开挖、岩塞、围堰爆破等，在港口码头建设中多应用于河道整治、航道扩建、水下软弱地基处理等，在国防工程中水下爆破技术除应用于国防工程建设外，还利用水中爆炸能量来研究水下军事设施及大型舰船的抗爆与防护研究。因此，随大型基础设施及国防建设的发展，水下爆破理论与技术日趋成熟，应用领域越加广阔。
中国水利水电科学研究院多年从事爆炸与防护科学研究、工程爆破技术服务。建造了爆炸模拟试验室，有10kg TNT当量的爆炸洞和水中爆炸小型钢板水池等。先后承担了三峡工程安全防护、定向爆破筑高坝、水中爆炸相似率试验、海军水面爆炸专项试验、核试验场模型水坝抗爆试验，丰满水库岩塞爆破、葛洲坝大江围堰混凝土心墙爆破拆除、南水北调穿黄隧洞爆破试验、砂土爆炸液化现场试验，宝钢马迹山港扩建工程等众多科研、试验、工程项目，积累了宝贵的水下爆破科研数据资料和工程实践经验。
本书以中国水利水电科学研究院历年来的水下爆破科学研究成果为基础，结合水下爆破技术应用发展成果，完成全书的编写工作。本书前三章较为详细地阐述了水中爆炸相似率、水面爆炸冲击波特性，水下爆破器材与起爆网路、水下爆破各类型的适用特点和设计施工，水中冲击波效应、水下爆破地震效应的特点、安全控制、测试分析，并重点归纳总结了水中冲击波压力实测成果，对水下爆破的其他效应及生态环境保护作了简要论述。后四章以中国水利水电科学研究院的科研成果为重点，论述了水下爆炸压密防渗试验、饱和砂土的爆炸液化试验、南水北调穿黄隧洞爆破对大堤安全试验、水下爆破挤淤施工与安全，突出了科研试验和工程应用成果。
在本书的编写过程中，参考了有关专著、论文的内容，谨向文献资料的作者表示诚挚的谢意！引用到的中国水利水电科学研究院的文献资料，为爆炸模拟试验室有关同仁的辛勤付出和科学提炼，谨向文献资料的作者表示深切感谢！编写中得到陆遐龄教授、张永哲教授的热心指导，在此表示诚挚的感谢!
本书得到了国家科技支撑计划(2011BAK09B00)和国家自然科学基金重点项目(51339006)的资助,在此表示感谢!
限于编者水平，书中难免有不妥之处，敬请读者指正！

编者2013年9月

本书系统阐述了水下爆破技术的理论研究、科研成果和工程实践经验，主要包括：水下爆破理论、水下爆破施工、水下爆破效应、水下爆炸压密防渗试验、饱和砂土的爆炸液化试验、黄河大堤安全试验、水下爆破挤淤施工与安全。
本书可供工程爆破的科研、设计、施工、监理及管理的技术人员使用，也可作为高等院校有关爆破专业师生的参考书。

第1章水下爆破理论
11水下爆破概述
111水的物理力学特性2
112水下爆破类型3
12水中爆炸相似律
121水中冲击波的特性4
122气泡的运动及二次压力脉动8
123水中冲击波的反射11
124水中爆炸相似律研究13
13水面爆炸
131一般描述17
132水面爆炸的冲击波特性20
133水面爆炸对水工结构及舰船的影响28
第2章水下爆破施工
21抗水性炸药
211概述32
212乳化炸药32
213铵梯炸药36
22水下起爆网路
221导爆管起爆网路38
222数码电子雷管起爆网路41
223高精度导爆管起爆网路43
224水下起爆网路注意事项44
23水下裸露爆破
231适用特点45
232爆破设计45
233爆破施工46
24水下钻孔爆破
241适用特点48
242爆破设计48
243爆破施工51
244典型工程实例52
25水下软基爆破
251水下爆破挤淤55
252水下爆破夯实59
253典型工程实例61
26水下岩塞爆破
261概述63
262爆破设计64
263爆破施工67
264典型工程实例68
第3章水下爆破效应
31水中冲击波效应
311水中冲击波特点74
312水中冲击波安全控制74
313水中冲击波测试76
314水中冲击波压力实测79
32水下爆破地震效应
321水下爆破地震特点82
322水下爆破振动安全控制82
323爆破振动测试83
324爆破振动数据处理85
33水下爆破其他效应
331爆破振动液化87
332爆破涌浪88
333爆破飞散物89
334空气冲击波与噪声90
34水下爆破生态环境保护
341水下爆破对水生物的危害91
342水下爆破对水质影响92
343对水生物的保护93
第4章水下爆炸压密防渗试验研究
41概述
42水下爆炸压密防渗机理
421爆破堆石坝的渗流特性96
422水下爆炸压密防渗的机理97
43水下爆炸压密防渗试验
431红黏土爆炸压密试验98
432二次压密效果试验100
433红黏土压密后的渗透试验101
434水下爆夯处理上游面堆石坝与铺盖103
435压力波在爆夯介质中的传递特性104
436水中爆夯的能量利用及药包布置105
44小结第5章饱和砂土的爆炸液化试验研究
51概述
52饱和砂土的爆炸波压力
53饱和砂土的爆破振动
54饱和砂土的爆炸液化
55爆炸夯实
56小结
第6章黄河大堤安全试验研究
61概述
611工程概况122
612爆破试验参数122
62爆破振动监测
621监测仪器布置123
622振动监测成果分析124
623黄河大堤振动安全评价133
63砂土孔隙水压力监测
631仪器布置及埋设134
632压力测试成果分析135
64黄河大堤位移变形监测
641仪器安装及埋设138
642位移变形安全分析139
65小结
第7章水下爆破挤淤施工与安全
71概述
711工程概况148
712工程地质特征148
72爆破挤淤设计施工
721爆破参数设计149
722爆破挤淤施工150
73爆破挤淤安全监测
731监测对象153
732安全控制标准评估153
733爆破挤淤振动监测154
734爆破挤淤水中冲击波监测162
74爆破挤淤质量监控
741施工质量控制170
742施工安全控制措施171
743安全管理监控措施172
参考文献