Page 153 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 康普林，等： 考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理 第 5 期

Contact force chain Contact force chain Contact force chain Contact force chain
Compression Compression Compression Compression
Tension Tension Tension Tension

0.1 ms 0.5 ms 1.0 ms 3.0 ms
(b) Only blasting stress wave action
图 13 应力力链
Fig. 13 Stress force chain

继续传播，原位置的压应力下降以后，岩体内部积蓄的变形能释放，形成与压应力方向相反的拉应力，如
图 13(b) 中 1.0 ms 时模型的应力力链所示。对比图 14 中 0.5 ms 与 1.0 ms 时两模型的应力十字架分布，不
难发现，在应力波加载结束后，爆生气体仍持续对岩体施加载荷，推动岩体继续发生形变。图 14 中，3.0 ms
时两模型的差异则反映了在爆炸载荷加载结束后，变形能逐渐释放，联合加载模型的应力强于单一加载模
型，这是由于爆生气体减慢了岩体内压应力的下降速度，进一步推动岩体发生形变，增强了变形能的积累。

σ /Pa 2 σ /Pa 2 σ /Pa 2 σ /Pa 2
2
2
2
2
1.238×10 15 1.945×10 15 1.238×10 15 2.833×10 13
1.100×10 15 1.800×10 15 1.100×10 15 2.500×10 13
9.000×10 14 1.600×10 15 9.000×10 14 2.000×10 13
7.000×10 14 1.400×10 15 7.000×10 14 1.500×10 13
5.000×10 14 1.200×10 15 5.000×10 14 1.000×10 13
3.000×10 14 1.000×10 15 3.000×10 14 5.000×10 12
1.000×10 14 8.000×10 14 1.000×10 14 0
6.865×10 3 6.000×10 14 6.864×10 3
4.000×10 14
2.000×10 14
2.350×10 −7
0.1 ms 0.5 ms 1.0 ms 3.0 ms
(a) Time sequence interaction of blasting stress wave and explosive gases
σ /Pa 2 σ /Pa 2 σ /Pa 2 σ /Pa 2
2
2
2
2
1.411×10 16 1.140×10 14 4.053×10 13 9.100×10 12
1.300×10 16 1.000×10 14 3.750×10 13 8.500×10 12
1.100×10 16 8.000×10 13 3.250×10 13 7.500×10 12
9.000×10 15 6.000×10 13 2.750×10 13 6.500×10 12
7.000×10 15 4.000×10 13 2.250×10 13 5.500×10 12
5.000×10 15 2.000×10 13 1.750×10 13 4.500×10 12
3.000×10 15 2.350×10 −7 1.250×10 13 3.500×10 12
1.000×10 15 7.500×10 12 2.500×10 12
2.065×10 −7 2.500×10 12 1.500×10 12
6.862×10 3 5.000×10 11
1.309×10 6
0.1 ms 0.5 ms 1.0 ms 3.0 ms
(b) Only blasting stress wave action
图 14 应力十字架
Fig. 14 Stress cross

另外，爆炸应力波除了引起炮孔附近的岩体产生大量微裂隙外，还会在自由面处发生反射拉伸，导
致部分岩体发生“片落”破坏，并向外抛掷。如图 13(b) 中 0.5 ms 时模型的力链所示，应力波到达自由

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