一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于爆破領(lǐng)域，主要涉及一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地基處理中，地下粧的爆破擴腔，起到擠壓密實粧基周圍介質(zhì)，增大粧洞尺寸，減 小挖掘工作量的目的；邊坡爆破整形處理技術(shù)中緩坡臺階爆破時，采用多次爆破擴腔增大 炮孔下部的裝藥量，使炸藥的爆炸能在待爆巖體內(nèi)得到均勻分布，一次性進行剝離削頂；
[0003] 爆破擠淤技術(shù)作為擠淤置換法的一種，近年來得到了迅速的發(fā)展。爆破擠淤技術(shù) 最初稱為"爆炸排淤填石法"，就是在拋石體外緣一定距離和深度的淤泥質(zhì)軟基中埋放藥包 群，起爆瞬間在淤泥中形成空腔，拋石體隨即坍塌充填空腔形成"石舌"，達到置換淤泥的 目的。經(jīng)多次推進爆破，即可達到最終置換要求。該方法可用于防波堤、護岸、沿海貯灰場 圍堤、圍海造地以及沿海養(yǎng)殖圍堤等水工工程的淤泥質(zhì)軟基處理。由于該技術(shù)與常規(guī)施工 工藝相比，不需要大型施工機械和復(fù)雜的施工技術(shù)，消耗人力少，既能縮短工期又能節(jié)約投 資，其應(yīng)用范圍越來越廣，在鐵路、高速公路、港口、機場、核電站等建設(shè)中都發(fā)揮了重要作 用。對爆破擠淤的機理研究，目前尚無統(tǒng)一認(rèn)識，需要進一步研究。
[0004] 爆腔廣泛用于藥壺爆破擴腔、淤泥擠壓爆破、軟土爆破壓密和建造大型建筑物的 基礎(chǔ)、地下倉庫、防衛(wèi)掩體等。由于爆腔應(yīng)用價值大，已有不少學(xué)者對爆腔的形成進行了大 量的研究。以炸藥為能源的土壤中爆炸形成空腔，其成型模型較多。這是因為土是礦物顆 粒、水和空氣組成的一種三相介質(zhì)，土的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，種類也非常多，并各有自相應(yīng)的爆炸 變形規(guī)律。甚至對于同一種土質(zhì)，在不同條件（例如孔隙中水和氣體含量）下，也遵循不同 的變形規(guī)律。因此，不同的地質(zhì)條件，爆腔形成過程的差異很大。目前，采用爆腔體積用剖 面法和注水法兩種方法測量，其誤差較大，觀察不到擴腔的動態(tài)過程，且不利于爆破實驗數(shù) 據(jù)的采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān) 測方法，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以觀察到爆破擴腔的動態(tài)過程，且測量誤差大，不利于 爆破實驗數(shù)據(jù)的采集的缺陷。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運 動的監(jiān)測方法，包括如下步驟：
[0007] 第一步：爆破介質(zhì)造型，具體為，采用軟介質(zhì)堆積進行夯實、造型，得到待爆模擬介 質(zhì)，并采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測試待爆模擬介質(zhì)的密實度，使得該待爆介質(zhì)的密實度與實際待 測的軟介質(zhì)的密度相匹配（即為相等），其中待測軟介質(zhì)為淤泥、軟土等地質(zhì)結(jié)構(gòu)；
[0008] 第二步：在上述第一步中得到的待爆模擬介質(zhì)一側(cè)設(shè)置觀察窗，并在觀察窗前布 置監(jiān)測記錄設(shè)備；
[0009] 第三步：鉆孔埋藥，具體為：
[0010] 步驟si :在待爆模擬介質(zhì)的表面垂直向下進行鉆孔；
[0011] 步驟S2 :由步驟si的鉆孔向待爆模擬介質(zhì)內(nèi)部放置炸藥，同步測量埋藥深度W、及 炸藥距上述第二步中觀察窗的水平距離d ;
[0012] 步驟S3 :填充上述鉆孔并夯實；
[0013] 第四步：爆破監(jiān)測，具體為：起爆上述第三步中的炸藥，同步通過第二步中觀察窗 前的監(jiān)測記錄設(shè)備對爆炸擴腔、鼓包運動、拋擲過程進行監(jiān)測，測量獲取爆腔半徑r、鼓包半 徑Rl ;
[0014] 第五步：數(shù)據(jù)處理，具體為：根據(jù)上述第三步及第四步得到的數(shù)據(jù)，計算得到實際 爆腔半徑R和抵抗線壓縮量Λ W，并得到壓縮比I。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：該方法施工簡單、工期短、費用省，利于觀察爆腔運動及爆 破鼓包的過程，測量結(jié)果準(zhǔn)確，便于研究人員對爆腔運動進行研究。
[0016] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0017] 進一步，上述軟介質(zhì)為砂土。
[0018] 采用上述進一步方案的有益效果是便于實驗造型及實驗。
[0019] 進一步，在上述實際爆腔半徑的計算中，利用公式
確定實際爆腔半徑 R0
[0020] 采用上述進一步方案的有益效果是可精確測量爆腔半徑。
[0021] 進一步，在上述抵抗線壓縮量的計算中，利用公式AW = W-(R1-R)確定抵抗線壓 縮量ΛΙ
[0022] 采用上述進一步方案的有益效果是可精確測量抵抗性壓縮量。
[0023] 進一步，在上述壓縮比的計算中，利用公式I = AW/W確定壓縮比。
[0024] 采用上述進一步方案的有益效果是可精確測量得到壓縮比。
【具體實施方式】
[0025] 以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。
[0026] 實施例：本發(fā)明的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，包括如下步 驟：
[0027] 第一步：爆破介質(zhì)造型，具體為，采用軟介質(zhì)堆積進行夯實、造型，得到待爆模擬介 質(zhì)，并采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測試待爆模擬介質(zhì)的密實度，使得該待爆介質(zhì)的密實度與實際待 測的軟介質(zhì)的密度相匹配（即為相等），其中待測軟介質(zhì)為淤泥、軟土等地質(zhì)結(jié)構(gòu)；
[0028] 第二步：在上述第一步中得到的待爆模擬介質(zhì)一側(cè)設(shè)置觀察窗，并在觀察窗前布 置監(jiān)測記錄設(shè)備；
[0029] 第三步：鉆孔埋藥，具體為：
[0030] 步驟si :在待爆模擬介質(zhì)的表面垂直向下進行鉆孔；
[0031] 步驟s2 :由步驟si的鉆孔向待爆模擬介質(zhì)內(nèi)部放置炸藥，同步測量埋藥深度W、及 炸藥距上述第二步中觀察窗的水平距離d ;
[0032] 步驟s3 :填充上述鉆孔并夯實；
[0033] 第四步：爆破監(jiān)測，具體為：起爆上述第三步中的炸藥，同步通過第二步中觀察窗 前的監(jiān)測記錄設(shè)備對爆炸擴腔、鼓包運動、拋擲過程進行監(jiān)測，測量獲取爆腔半徑r、鼓包半 徑Rl ;
[0034] 第五步：數(shù)據(jù)處理，具體為：根據(jù)上述第三步及第四步得到的數(shù)據(jù)，計算得到實際 爆腔半徑R和抵抗線壓縮量Λ W，并得到壓縮比I。
[0035] 上述軟介質(zhì)為砂土。
[0036] 在上述實際爆腔半徑的計算中，利用公式
確定實際爆腔半徑R。
[0037] 在上述抵抗線壓縮量的計算中，利用公式AW = W-(R1-R)確定抵抗線壓縮量Λ W。
[0038] 在上述壓縮比的計算中，利用公式I = AW/W確定壓縮比。
[0039] 本發(fā)明的爆腔運動的數(shù)據(jù)如下：
[0040] 爆源距玻璃的垂直距離d = 5cm
[0041] 1、爆源深度 w = 12. 5cm，時間間隔 t = 0· 004s
[0044] 2、爆源深度w = 15cm，時間間隔t
= 0· 004s
[0045]
[0046] 上述中抵抗線壓縮量只是實驗中抵抗線的變化值，不能用來作為衡量壓縮程度， 反映壓縮程度的量應(yīng)為壓縮比，即單位長度上介質(zhì)的變化量，根據(jù)壓縮比和監(jiān)測的鼓包運 動數(shù)據(jù)，該值可以估算相同介質(zhì)、相同密實度條件下爆腔的尺寸變化，也可以通過壓縮比的 變化曲線反映氣體做功與逃逸的過程；當(dāng)計算得到的壓縮量增加時，表明抵抗線方向的介 質(zhì)受沖擊壓縮向上運動，當(dāng)壓縮量開始下降，表明壓縮的介質(zhì)開始開裂擴容，氣體即將逃 逸。
[0047] 本發(fā)明的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法施工簡單、工期短、費用 省，能有效的對爆腔運動進行監(jiān)測。
[0048] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，其特征在于：包括如下步驟： 第一步：爆破模擬介質(zhì)造型，具體為：采用軟介質(zhì)堆積進行夯實、造型，得到待爆模擬 介質(zhì)； 第二步：在上述第一步得到的待爆模擬介質(zhì)一側(cè)設(shè)置觀察窗，并在觀察窗前布置監(jiān)測 記錄設(shè)備； 第三步：鉆孔埋藥，具體為： 步驟Sl :在待爆模擬介質(zhì)的表面垂直向下進行鉆孔； 步驟S2 :由步驟Sl的鉆孔向待爆模擬介質(zhì)內(nèi)部放置炸藥，同步測量埋藥深度W、及炸藥 距上述第二步中觀察窗的水平距離d ; 步驟s3 :填充上述鉆孔并夯實； 第四步：爆破監(jiān)測，具體為：起爆上述第三步中的炸藥，同步通過第二步中觀察窗前的 監(jiān)測記錄設(shè)備對爆炸擴腔、鼓包運動、拋擲過程進行監(jiān)測，測量獲取爆腔半徑r、鼓包半徑 Rl ； 第五步：數(shù)據(jù)處理，具體為：根據(jù)上述第三步及第四步得到的數(shù)據(jù)，計算得到實際爆腔 半徑R和抵抗線壓縮量Λ W，并得到壓縮比I。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，其特征在 于：所述軟介質(zhì)為砂土。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法， 其特征在于：在所述實際爆腔半徑的計算中，利用公式確定實際爆腔半徑R。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，其特征在 于：在所述抵抗線壓縮量的計算中，利用公式AW = W-(R1-R)確定抵抗線壓縮量Λ W。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，其特征在 于：在所述壓縮比的計算中，利用公式I = AW/W確定壓縮比。
【專利摘要】本發(fā)明涉及爆破領(lǐng)域，主要涉及一種適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法，包括：第一步：爆破模擬介質(zhì)造型；第二步：在上述第一步得到的待爆模擬介質(zhì)一側(cè)設(shè)置觀察窗，并在觀察窗前布置監(jiān)測記錄設(shè)備；第三步：鉆孔埋藥；第四步：爆破監(jiān)測；第五步：數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明的適用于軟介質(zhì)爆破鼓包與爆腔運動的監(jiān)測方法施工簡單、工期短、費用省，能有效的對爆腔運動進行監(jiān)測。
【IPC分類】G06F19/00, F42D1/08
【公開號】CN105160144
【申請?zhí)枴緾N201510341385
【發(fā)明人】吳亮, 魯帥, 許鋒, 李鳳, 陳沛, 蔡路軍, 曾國偉, 司劍峰, 蔣培, 張鵬泉, 張曾, 劉滔
【申請人】武漢科技大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月18日