爆炸应力波分类及传播特点

1. 应力波

在介质中传播的扰动称为波。由于任何有界或无界介质的质点是相互联系着的，其中任何一处的质点受到外界作用而产生变形和扰动时，就要向其他部分传播，这种在应力状态下介质质点的运动或扰动的传播称为应力波。炸药在岩石和其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动（或应变扰动）的传播称为爆炸应力波。

2. 应力波的分类

（1）应力波的分类见图4-18。

图4-18　应力波分类框架图

（2）应力波在岩体中由一种介质向另一种介质传播或遇自由边界

① 入射波。

从波源向外发射，由一种介质向另一种介质传播的波称为入射波。

炸药爆炸所产生的冲击波、应力波、地震波，均以压缩入射波的形式从爆源向外发射传播。向自由边界垂直或倾斜入射的波，称为垂直入射波或倾斜入射波。

② 反射波。

入射波遇到自由边界则被反射为反射波，压缩入射波反射为拉伸反射波。(www.xing528.com)

岩石的抗拉强度比岩石的抗压、抗剪强度小，故自由边界可为岩石的拉伸破坏创造有利条件。垂直入射的纵波在边界面全部反射为反射纵波、倾斜的纵波或横波反射后，都可产生反射纵波和反射横波。

③ 透射波。

入射波遇到自由边界，除了一部分反射为反射波外，另一部分从波源穿透自由边界进入另一种介质的波，称为透射波（或折射波）。

（3）不同波源向外传播得到不同形状的波面。

① 球面波。

当波阵面是以点状波源为球心，向外传播一系列同心球面的波，称为球面波，如药室爆破则产生球面波。

② 平面波。

当球面波传到更远的距离，其曲率半径很大，在介质的某一个平面内所有的质点，在观察瞬间都具有相同相位，这种波叫平面波。

在直径比波长小的一维杆件中传播的波也称为平面波。

③ 柱面波。

波阵面以圆柱状向外传播的波称为柱面波，当柱状装药用导爆索瞬间同时起爆，其应力波呈圆柱形（药柱上下两端除外）。

当孔底起爆时呈现锥形波，其大头朝上向自由面。反之当孔口起爆，则圆锥波形的大头朝向岩体内部传播。