岩石爆破

岩石爆破是一种通过炸药爆炸作用对岩石施加荷载，从而使岩体产生变形和破坏力学过程。

基本理论

岩石爆破过程中，炸药的能量以爆炸冲击波和爆炸气体的形式释放。对于岩石爆破的破碎机制，存在着三种不同的理论观点：

（1） 爆炸气体膨胀作用理论：认为岩石破坏主要是由高温高压气体产物膨胀引起的。爆破气体膨胀推动岩石质点沿径向运动，产生剪切应力和剪切破坏，最终形成爆破漏斗。

（2）爆炸应力波反射拉伸理论：主张岩石破坏是由于爆炸冲击波在岩石中产生切向拉应力，导致径向裂隙和环状裂隙向自由面方向发展，最终岩石被拉断。

（3）爆生气体和应力波综合作用理论：认为岩石破碎是爆炸气体膨胀和爆炸应力波综合作用的结果，两者相互增强岩石破碎的效果。

破碎机理

岩石爆破的能量释放包括冲击波和爆炸气体两种形式。然而，关于岩石破碎的主要原因是冲击波还是爆炸气体的作用，学术界存在不同的看法。由于炸药爆炸的瞬态特性、岩体性质的多样性以及爆破条件的复杂性，直接观察和研究岩体破坏过程极为困难。现有的爆破理论尚未形成完整的体系，但借助先进技术和模拟实验，对岩石爆破破碎机理的研究取得了一定进展。

爆炸气体产物膨胀压力破坏理论

该理论强调爆生气体的压力作用，认为其膨胀时产生的推力会引起岩石质点的径向位移，进而导致剪切应力和岩石破裂。然而，这一理论忽略了应力波的作用，无法充分解释所有情况下的岩石破坏。

冲击波反射拉伸破坏理论

该理论认为，炸药爆炸产生的冲击波会在岩石中产生压缩应力波，当到达自由面时，会反射成拉伸应力波，从而使岩石发生片落式破坏。尽管此理论能够解释一些现象，但也存在局限性。

冲击波和爆炸气体压力综合作用理论

这是一种综合性的理论，认为岩石破碎是冲击波和爆炸气体压力综合作用的结果。冲击波首先产生裂隙，随后爆炸气体进入裂隙，进一步扩大裂隙并形成岩块脱离岩体。这一理论更为广泛地被认可，因为它更能贴合实际的爆破工程实践。

参考资料

科普 | 岩石爆破.科普中国网.2024-10-31

岩石爆破基础理论研究进展与展望Ⅰ—本构关系.岩石爆破基础理论研究进展与展望Ⅰ—本构关系.2024-10-31

岩石爆破研究背景及现状.岩石爆破研究背景及现状.2024-10-31