?第３２卷第１期?。玻埃保材辏苍隆」鹆掷砉ご髮W(xué)學(xué)報(bào)?。郑铮獭。常病。危铮薄。剩铮酰颍睿幔臁。铮妗。牵酰椋欤椋睢。眨睿椋觯澹颍螅椋簦。铮妗。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾。疲澹猓玻埃保病∥恼戮幪?hào)：１６７４—９０５７（２０１２）０１—００８２—０４?。洌铮椋海保埃常梗叮梗辏椋螅螅睿保叮罚础梗埃担罚玻埃保玻埃保埃保场★柡头奂?xì)砂基密實(shí)中爆破漏斗試驗(yàn)與分析　翟國鋒　，唐獻(xiàn)述　，江召兵?。ǎ保鹆挚哲妼W(xué)院，廣西桂林５４１００３；２．理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院，南京２１０００７）　摘要：爆破漏斗試驗(yàn)是飽和粉細(xì)砂基密實(shí)的重要前期試驗(yàn)。通過爆破漏斗試驗(yàn)，可以確定飽和砂基　的變形能量系數(shù)Ｅ，進(jìn)而確定在一定埋深下最大內(nèi)部裝藥量。在飽和粉細(xì)砂層中選取場地進(jìn)行單藥包　爆破漏斗試驗(yàn)，結(jié)果表明，　越大，單個(gè)藥包埋置深度越大，爆破漏斗深度越大，漏斗半徑越小。在　不形成爆破漏斗，量溢出時(shí)，砂層吸收的能量越多，砂基密實(shí)效果越好。越接近臨界埋深，藥包　越接近于最大內(nèi)部裝藥，越有利于砂層密實(shí)?！￡P(guān)鍵詞：飽和砂基；爆破漏斗；試驗(yàn)　中圖分類號(hào)：ＴＵ４７２．９；ＴＵ４４１　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ　飽和砂是指是由固體砂顆粒、水和空氣組成　高為６．５?。恚囼?yàn)區(qū)標(biāo)高為６．０?。怼伌堤顓^(qū)域的　的三相介質(zhì)，其特征之一是含有少量的封閉空　地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如圖１?！狻?。對(duì)于每一種巖土，給定了炸藥量后，存在　一對(duì)于深層飽和砂基而言，爆炸壓密的基本原理　個(gè)最佳埋深，在該埋深爆炸，裝藥形成的漏斗　是利用最大內(nèi)部作用藥包爆炸產(chǎn)生的能量，作用于　坑最大。隨著埋深的增加，裝藥能量將逐漸被砂　砂土體內(nèi)部顆粒，使其瞬間在爆炸作用下失去平　基吸收，最終在最大埋深時(shí)不形成爆破漏斗。在　衡，這時(shí)砂土體內(nèi)部顆粒重新排列，并在新的位置　工程上，僅靠勘查資料難以解決爆炸方法密實(shí)飽　上達(dá)到新的平衡，間隔變小，密實(shí)度增加　Ｊ。在最　和砂基的大規(guī)模應(yīng)用問題。爆破漏斗試驗(yàn)旨在為　佳埋置深度，最大內(nèi)部作用藥包的爆炸能量剛好到　在拋吹填砂形成的原狀飽和砂基中大面積應(yīng)用爆　達(dá)地表而不溢出，爆生氣體不直接沖出地表，即無　炸方法進(jìn)行密實(shí)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考。　介質(zhì)拋擲，不產(chǎn)生爆破漏斗?。?。最佳埋置深度即為　臨界深度，變形能量系數(shù)Ｅ通過試驗(yàn)求取或驗(yàn)證?！。薄≡瓲铒柡蜕盎幕緮?shù)據(jù)　場地為某港口工程陸域形成工程，勘查資料　顯示，港口碼頭前沿線１００　ｍ范圍內(nèi)天然泥面的　網(wǎng)Ｉ．．．．．．．．．．．標(biāo)高在一ｌ３．３～一２０．９　ｍ，平均值為一１６．６?。??！∮捎谠寄嗝孑^低，港口陸域形成采用兩級(jí)施工?！〉谝患?jí)采用水拋砂至一５．０?。順?biāo)高；第二級(jí)吹填砂　至＋６．５?。順?biāo)高。拋吹填砂的性質(zhì)為細(xì)砂，粒徑小　于０．００５　ｍｍ顆粒含量不超過５％，粒徑大于?。埃埃罚怠。恚淼念w粒超過８５％以上。砂層呈飽和、疏?。撸撸省　≡寄嗝鏄?biāo)高?。桑撸撸省∈┕し謱泳€　松狀態(tài)，局部欠均勻，含泥量較大，地下水位在　砂面以下一０．７～一０．９?。桑裕?。按設(shè)計(jì)要求陸域形成標(biāo)　收稿日期：２０１１—０４一ｌ２　圖１　原狀飽和砂基分層及分布圖?。疲椋纾薄。樱耄澹簦悖琛。恚幔稹。铮妗。铮颍椋纾椋睿幔臁。鳎幔簦澹颉螅幔簦酰颍幔簦澹洹。螅幔睿洹。洌椋螅簦颍椋猓酰簦椋铮睢』痦?xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（５１００９１４７）　作者簡介：翟國鋒（１９７４一），男，博士，講師，研究方向：爆炸及其作用，ｚｇｔ９７０１＠１６３．ｃｏｒｎ。　引文格式：翟國鋒，唐獻(xiàn)述，江召兵．飽和粉細(xì)砂基密實(shí)中爆破漏斗試驗(yàn)與分析［Ｊ］．桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，２０１２，３２（１）：８２—８５　第ｌ期　翟國鋒等：飽和粉細(xì)砂基密實(shí)中爆破漏斗試驗(yàn)與分析?。福场。苍囼?yàn)部分?。玻薄≡囼?yàn)?zāi)康摹∈街校海翞椴牧峡沽ο禂?shù)；Ｃ為微量裝藥藥量；ｈ　為裝藥埋深。對(duì)濕沙，一般取　為０．８５。　共進(jìn)行４次不同埋深的單藥包爆破。試驗(yàn)區(qū)　本試驗(yàn)為大面積拋吹填飽和粉細(xì)砂形成陸域　內(nèi)共設(shè)裝藥孔４組１２孔，每組各３個(gè)孔，分別為　基礎(chǔ)處理試爆試驗(yàn)的前期試驗(yàn)。擬通過集中裝藥?。保?、２．０、２．５?。恚唧w位置根據(jù)現(xiàn)場情況確定?！　〉谋坡┒吩囼?yàn)，給出爆破漏斗特性曲線，求出　裝藥參數(shù)為：炸藥為乳化炸藥，直徑為?。常病。恚?，定藥量的藥包采用最大內(nèi)部裝藥形式時(shí)的臨界　每卷２００　ｇ。三孔的裝藥量分別為：孔１裝藥０．６　一　埋深，從而求出適應(yīng)此飽和粉細(xì)砂層的砂土變形?。耄?，孔２裝藥１．２?。耄?，孔３裝藥１．８?。耄纭Ｄ芟禂?shù)Ｅ的值，為后續(xù)密實(shí)飽和粉細(xì)砂基試驗(yàn)及　２．３．２試驗(yàn)步驟由式（１）得第１組爆破漏斗試　驗(yàn)參數(shù)：藥量Ｑ＝０．６?。耄?，埋深ｈ＝１．５?。恚凰幜浚眩健?yīng)用提供依據(jù)?！。玻苍囼?yàn)場地　１．２?。耄纾裆睿瑁剑玻啊。?；藥量Ｑ＝２．０　ｋｇ，埋深ｈ＝　　考慮單藥包爆炸時(shí)的破壞范圍，在原狀飽和?。玻怠。?。爆后依現(xiàn)場效果再確定后面試驗(yàn)的埋深。砂層中，選取面積約２０　ｍ×２０　ｍ的兩塊區(qū)域作為　均勻、級(jí)配合理、沉降均勻?！。玻吃囼?yàn)方法與步驟　實(shí)施步驟：①分別鉆１．５、２．０、２．５?。硌b藥　后起爆；②根據(jù)前一步爆破的試驗(yàn)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)　整試驗(yàn)參數(shù)，再進(jìn)行下一次試驗(yàn)?！嗡幇囼?yàn)應(yīng)以不對(duì)周圍設(shè)施和施工造成影　試驗(yàn)場地，砂層厚度要求在１０?。碜笥遥巴令w?！】赘鳎眰€(gè)，裝藥孔鉆好后，及時(shí)裝藥、回填，然?。玻常薄≡囼?yàn)方法進(jìn)行最大內(nèi)部裝藥試驗(yàn)。利文?。玻丛囼?yàn)要求?。ǎ保№憺橐?，爆后立即測量漏斗坑尺寸?！∷诡D爆破漏斗理論裝藥臨界深度計(jì)算公式?。瑁剑牛选?，　式中：ｈ為最大藥包埋深；Ｑ為集中藥包裝藥量；　為變形能量系數(shù)?！。潮坡┒吩囼?yàn)結(jié)果與分析　爆破漏斗特征線共進(jìn)行４組試驗(yàn)，每組３孔，　對(duì)于條形藥包，可將其質(zhì)量轉(zhuǎn)化為集中藥包?。常薄嗡幇囼?yàn)結(jié)果　質(zhì)量。按經(jīng)驗(yàn)條形藥包的調(diào)整系數(shù)為Ｋ：１．１５，可　　算出一定埋深下，條形藥包的最大裝藥量，進(jìn)而　孑Ｌ編號(hào)分別為１～１２號(hào)，試驗(yàn)結(jié)果如表１、表２。得出現(xiàn)場填砂區(qū)的變形能量系數(shù)Ｅ?！⊥ㄟ^對(duì)爆破漏斗試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表　微量裝藥指的是爆后地表不出現(xiàn)明顯的外部　睨，是否形成爆破漏斗與孔隙水的排出有一定的　作用現(xiàn)象，與利文斯頓臨界深度概念一致。　由藥量計(jì)算公式?。茫剑埃常担粒琛?，　關(guān)聯(lián)。當(dāng)產(chǎn)生爆破漏斗時(shí)，爆炸能量部分溢出砂　基表面，不能全部作用于砂土體內(nèi)部，孔隙水也?。ǎ玻〔荒芘懦?；不產(chǎn)生爆破漏斗時(shí)，爆炸能量作用于砂　表１爆破漏斗試驗(yàn)結(jié)果?。裕幔猓欤濉。薄。裕澹螅簟。颍澹螅酰欤簦蟆。铮妗。澹穑欤铮螅椋铮睢。妫酰睿睿澹臁∽ⅲ骸?shí)際裝藥位置為１．６?。桑?。?。福础」鹆掷砉ご髮W(xué)學(xué)報(bào)?。玻埃保材辍∽ⅲ禾卣鲄?shù)Ｅ?。海剩臁。蓿?；Ｅ?。剑剩臁。蕖贰。撸铩⊥馏w內(nèi)部，孔隙水在爆炸作用下排出，隨著孔隙　Ｅ增大，藥包爆炸后作用于砂土體內(nèi)部的能量越　水的溢出，伴隨地表沉降，砂土顆粒之間的距離減　多，砂土的孔隙率變小，密實(shí)度增加，砂土在短　小，砂土得到密實(shí)。當(dāng)爆炸能量剛剛達(dá)到地表而　暫的喪失荷載能力后，獲得了更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?！〔灰绯?，即砂土介質(zhì)無拋擲，不產(chǎn)生爆破漏斗，　藥包越接近于最大內(nèi)部作用裝藥。但存在一個(gè)峰　全部作用于砂土體內(nèi)部，這時(shí)即為最大內(nèi)部作用　值，到達(dá)峰值后，隨著藥量增加，Ｅ減小，藥包　藥包。?。常脖坡┒诽匦郧€　作用效果降低。　爆破漏斗特征曲線如圖２。藥包臨界埋深越　吸收的能量越多，越有利于砂層密實(shí)。隨著裝藥?。唇Y(jié)論　大，藥包爆炸后溢出砂土表面的能量越少，砂層?。矗薄★柡头奂?xì)砂層的變形能系數(shù)Ｅ　通過試驗(yàn)得出飽和粉細(xì)砂基深層爆炸壓密的　的變形能系數(shù)Ｅ＝１．８０７?。?。據(jù)此可求出一定埋深　量的增加，特征參數(shù)逐漸增大，砂土變形能系數(shù)　變形能量系數(shù)Ｅ，當(dāng)ｈ為孔深時(shí)，此飽和粉細(xì)砂層　下最大內(nèi)部作用藥包的埋置深度即臨界深度ｈ。。　如當(dāng)Ｑ＝１．２?。耄鐣r(shí)，臨界埋深ｈ。＝２．０?。桑裕??！。矗脖坡┒诽匦浴”坡┒诽匦耘c漏斗尺寸和砂土變形能系數(shù)?。庞兄苯雨P(guān)系。Ｅ越大，藥包埋置深度越大，砂層　吸收的能量越多。越接近臨界埋深，藥包越接近　于最大內(nèi)部裝藥，爆炸能量越接近于全部作用于　砂層，越有利于砂層密實(shí)?！。矗场』诒坡┒吩囼?yàn)結(jié)果的砂基處理　飽和粉細(xì)砂層中，單個(gè)藥包爆炸，當(dāng)不形成　爆破漏斗，量溢出，且接近于最大內(nèi)部裝藥　時(shí)，能量更多地被砂層吸收，砂基密實(shí)效果最好?！≡趻伌堤钌靶纬申懹蚴┕ぶ?，粒徑較大的顆　粒相對(duì)沉于底部，粒徑較小的顆粒由于懸浮時(shí)間　圖２爆破漏斗特征曲線　Ｆｉｇ．２?。茫瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋恪。纾颍幔穑琛。铮妗。澹穑欤铮螅椋铮睢。妫酰睿睿澹臁≥^長，要較長時(shí)間才能沉底。因此，在單次施工　形成陸域中，底層顆粒較大，上部顆粒相對(duì)較小?！〉冢逼凇〉試h等：飽和粉細(xì)砂基密實(shí)中爆破漏斗試驗(yàn)與分析　　底部砂層變形能系數(shù)Ｅ增大，在深部砂基處理中，　定的不均勻性。底部藥量密度應(yīng)大于上部，有利于克服顆粒大小　帶來的影響?！。病。?；　參考文獻(xiàn)：　　當(dāng)藥量為１．２　ｋｇ時(shí)，其最小埋置深度不小于?。郏保蒎X七虎，王明洋．巖土中的沖擊爆炸效應(yīng)［Ｍ］．北京：國防工業(yè)出版社，２０１０．　裝藥量每３?。聿恍∮冢保病。耄?，即線密度為ｑ?。剑郏玻萘謱W(xué)圣．土石方爆破［ｚ］．南京：工程兵工程學(xué)院，?。保梗梗常。保玻常剑埃础。耄纾恚撞窟m當(dāng)增大。具體的線裝　［３］張志毅．軟基在爆炸荷載作用下的分析［Ｄ］．北京：鐵　道部科學(xué)研究院，２００２．　藥密度和其他參數(shù)應(yīng)通過試爆試驗(yàn)具體確定?！∮捎谠瓲钌皩邮艿綌_動(dòng)將影響爆破漏斗試驗(yàn)的準(zhǔn)　確性?！★柡头奂?xì)砂土的密實(shí)是由于外載荷作用而增　加質(zhì)量密度的過程，飽和砂層呈飽和、疏松狀態(tài)，　由于局部欠均勻，含泥量較大，加之隨著顆粒度　的減小，砂粒間表面毛細(xì)張力增加，失穩(wěn)后重新　藥包埋設(shè)后應(yīng)使砂層盡量恢復(fù)原狀，否則，?。郏矗荩模铮鳎洌椋睿纭。谩。龋龋颍悖椋鳌。摇。模痢。欤幔猓铮颍幔簦铮颍。螅簦酰洌。铮妫猓欤幔螅簟。洌澹睿螅椤。椋妫悖幔簦椋铮睢。铮妗。螅幔簦酰颍幔簦澹洹。螅幔睿洌郏剩荩剩铮酰颍睿幔臁。铮妗。牵澹铮簦澹澹瑁睿椋澹幔臁。幔睿洹。牵澹铮澹睿觯椋恚睢。恚澹睿簦幔臁。牛睿纾椋睿澹澹颍椋睿?，１９８６，１１２（２）：１８７—?。保梗梗。郏担荩校颍酰纾琛。隆。剩模澹睿螅椋椋妫悖幔簦椋铮睢。铮妗。螅铮椋欤蟆。猓。澹穑欤铮螅椋觯濉。觯椋猓颍幔簦椋铮睿郏剩荩。剩铮酰颍睿幔臁。铮妗。簦瑁濉。茫铮睿螅簦颍酰悖簦椋铮睢。模椋觯椋螅椋铮?，ＡＳＣＥ，１９６３，８９：７９　—１０ｏ．　排列消耗的能量增加，使得爆破漏斗試驗(yàn)存在一?。牛穑欤铮螅椋铮睢。疲酰睿睿澹臁。茫铮睿悖澹颍睿椋睿纭。模澹睿螅椋妫椋悖幔簦椋铮睢。椋睢。祝幔簦澹颍樱幔簦酰颍幔簦澹洹。樱幔睿洹。牵颍铮酰睿洹。冢龋粒伞。牵酰铩妫澹睿纭?，ＴＡＮＧ?。兀椋幔睢螅瑁酢。剩桑粒危恰。冢瑁幔铮猓椋睿纭。ǎ保牵酰椋欤椋睢。粒椋颉。疲铮颍悖濉。粒悖幔洌澹恚?，Ｇｕｉｌｉｎ?。担矗保埃埃?，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ?。桑睿螅簦椋簦酰簦濉。铮妗。茫铩。铮妫牛睿纾椋澹澹颍睿?，Ｐ?。睿椋觯澹颍螅椋簦。铮妫樱悖椋澹睿悖濉。幔睿洹。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾?，Ｎａｎｊｉｎｇ?。玻保埃埃埃?，Ｃｈｉｎａ）?。粒猓螅簦颍幔悖簦海裕瑁濉。簦澹螅簟。铮妗。澹穑欤铮螅椋铮睢。妫酰睿睿澹臁。椋蟆。幔睢。椋恚穑铮颍簦幔睿簟。妫椋颍螅簦穑瑁幔螅濉。澹穑澹颍椋恚澹睿簟。铮妗。洌澹睿螅椋椋妫悖幔簦椋铮睢。铮妗。鳎幔簦澹颉螅幔簦酰颍幔簦澹洹。螅幔睿洹。纾颍铮酰睿洌模澹悖椋螅椋铮睢。悖幔睢。猓濉。恚幔洌濉。簦铩。悖铮睿疲欤睢。簦瑁濉。洌椋螅簦铮颍簦椋铮睢。澹睿澹颍纾。恚铮洌酰欤酰蟆。拧。铮妗。鳎幔簦澹颉螅幔簦酰颍幔簦澹洹。螅幔睿洹。颍铮酰睿洌纭。幔睿洹。簦铩。猓酰颍。簦瑁濉。恚幔椋恚酰怼。椋睿簦澹颍睿幔臁。悖瑁幔颍纾濉。椋睢。悖澹颍簦幔椋睢。洌澹穑簦瑁茫瑁铮铮螅椋睿纭。螅椋睿纾欤濉。悖瑁幔颍纾濉。椋睢。鳎幔簦澹颍螅幔簦酰颍幔簦澹洹。螅幔睿洹。纾颍铮酰睿?，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ?。铮妗。澹穑欤铮螅椋铮睢。妫酰睿睿澹臁。簦澹螅簦蟆。椋睿洌椋悖幔簦濉。簦瑁幔簟。鳎瑁澹睢。拧。澹睿瑁幔睿悖澹?，ｔｈｅ　ｄｅｐｔｈ?。铮妗。螅椋睿纾欤濉。澹穑欤铮螅椋觯濉。猓幔纭。幔洌洌澹?，ｔｈｅ?。洌澹穑簦琛。铮妗。妫酰睿睿澹臁。椋睿悖颍澹幔螅澹?，ａｎｄ　ｔｈｅ?。颍幔洌椋酰蟆。铮妗。妫酰睿睿澹臁。颍澹洌酰悖澹螅祝椋簦瑁铮酰簟。澹穑欤铮螅椋觯濉。妫酰睿睿澹臁。幔睿洹。澹睿澹颍纾。稀。觯澹颍铮?，ｗｈｅｎ?。恚铮颍濉。澹睿澹颍纾。椋蟆。幔猓螅铮颍猓澹洹。猓。螅幔睿?，ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔ?。铮妗。洌澹睿螅椋妫椋悖幔簦椋铮睢。悖铮恚澹螅祝瑁澹睢。睿澹幔颍澹颉。簦铩。悖颍椋簦椋悖幔臁。穑铮椋睿簟。洌澹穑簦?，ａｎｄ?。悖欤铮螅澹颉。簦铩。簦瑁濉。恚幔。椋睿簦澹颍睿幔臁。悖瑁幔颍纾澹恚铮颍濉。猓澹睿椋椋悖椋幔欤妗。椋簟。椋蟆。簦铩。簦瑁濉。洌澹睿螅椋妫椋悖幔簦椋铮睢。铮妗。螅幔睿洹。纾颍铮酰睿洌。耍澹。鳎铮颍洌螅海鳎幔簦澹颉螅幔簦酰颍幔簦澹洹。纾颍幔睿酰欤幔颍酰睿洌幔簦椋铮?；ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ｆｕｎｎｅｌ；ｔｅｓｔ