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第４９卷第８期山西建筑Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．８

２０２３年４月Ａｐｒ．２０２３·１２１·

ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２３．０８．０３０

ＤＯＩ：

含一组短裂隙的有机玻璃爆炸实验研究



王爽，唐春海，刁约，杨辅军

（广西大学资源环境与材料学院，广西南宁５３０００４）

摘要：为研究岩体中的短节理裂隙对爆炸裂纹扩展规律的影响，通过单发数码电子雷管爆炸加载含一组不同方位裂隙的有

机玻璃实验，分析实验结果可以得出：爆破产生的裂隙区中，环向裂隙仅出现在靠近空腔的较少区域内，其他区域没有环向裂

隙产生；岩体中原有的短裂隙在爆炸作用下，裂隙端部产生了新的裂隙，使爆破破坏范围加大，裂隙与炮孔的距离及裂隙方位

对端部裂隙的发展及分布有不同影响。实验结果对相关研究及生产实践有一定指导作用。

关键词：爆破实验；短裂隙；爆炸裂纹；有机玻璃

中图分类号：ＴＵ４５２文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２３）０８－０１２１－０４

文章编号：

１概述有机玻璃易加工且具有较好的透光性等优点，便于对爆

后新生裂纹的研究，因此选用有机玻璃为试验介质。

节理裂隙岩体的爆破破岩机理研究一直是爆破理论

试验以广泛采用且含节理的有机玻璃为介质，模型

研究的热点之一。由于天然岩体普遍含有节理裂隙，因

为长４００ｍｍ×宽４００ｍｍ×厚５ｍｍ的有机玻璃薄板。

此含节理裂隙岩体爆破的研究更接近实际，也更有指导

［１］炮孔置于模型正中，直径７ｍｍ。通过激光笔切割出一组

意义。对此，爆破方面的学者有较多发现：陈爱国认为

节理，节理长度均为３０ｍｍ，宽度为５ｍｍ。一组节理的

节理和裂缝对爆破效果的影响具有双重性质，炸药爆炸

分布方式分为水平和铅直，如图１所示。表示节理下

θ

产生的爆炸冲击波和大量的爆炸气体，一方面，在节理裂

段到炮孔中心之间的连线与水平线的夹角，ｈ表示节理

缝的作用下加快了爆炸应力波的衰减，造成爆炸能量损

与炮孔中心之间的距离。试验以等于４５°，９０°各分为

θ

失；另一方面，裂缝使得原岩提供了初始裂隙，爆炸时裂

一组，每组又以ｈ为变量，ｈ分别为２０ｍｍ，３０ｍｍ，４０ｍｍ

纹可以沿着这些裂缝扩展，有利于岩石破碎。Ｈ．Ｐ．Ｒｏｓｓ

［２］（如图１所示）。

ｍａｎｉｔｈ等通过爆炸荷载作用于有机玻璃（ＰＭＭＡ）和岩

石，发现在爆炸动载作用下，有机玻璃（ＰＭＭＡ）和岩石的