第7章 岩石爆破作用理论

7.1 岩石爆破机理

根据岩石爆破理论，控制爆破岩石的破坏源主要是由冲击波和爆生气体膨胀压力两个因素一起作用的结果。对于爆炸冲击波与爆生气体膨胀压力，目前有两种不同的观点：一种观点认为冲击波作用只是在爆破过程中形成初始径向裂纹，冲击波在过程中起先导作用，然而破碎岩石的过程主要是依靠爆生气体压力来使得岩石被破碎；另外一种观点认为哪一种荷载起主要作用，主要取决于岩石的波阻抗发生于爆破过程中，表现在均质岩体中起重要作用的应力和起主要作用的低波阻抗岩石爆生气体。

目前主要有以下两种理论解释岩体破碎机理：冲击波反射拉伸破坏理论和爆生气体膨胀破坏理论。爆炸气体膨胀破坏理论是瑞典学者兰格福斯在1963年提出的，他认为爆炸产生的气体膨胀作用是引起岩石破碎的主要原因。他还认为爆生气体对裂缝的侵入是完成破碎过程的主要过程，而应力波对径向裂隙有扩展作用。此外他还发现，气体膨胀形成扭曲以及切变破坏是岩体破碎的主要因素。日本学者日野熊雄系统地提出了冲击波拉伸破坏理论，他认为主要是由于自由面相遇及应力引起的岩石初始位移和破碎，其后的气体膨胀破坏只是引起很小的作用。