Page 165 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 张效晗，等： 地下爆炸耦合系数与填塞系数确定方法 第 11 期

试验中不同埋深爆炸引起的靶体表面破坏现象如图 4 [11] 所示。当比例埋深为 1.0 m/kg 1/3 时，地面仍
1/3
有破裂现象，因此封闭爆炸比例埋深应大于 1.0 m/kg 。

(a) 0 m/kg 1/3 (b) 0.4 m/kg 1/3 (c) 0.8 m/kg 1/3 (d) 1.0 m/kg 1/3

图 4 靶体破坏现象 [11]
Fig. 4 Phenomena of target destruction [11]
4.2 岩体中的耦合系数
赵红玲等 在石灰岩中开展了变埋深爆炸试验，装药当量为 27 kg，共设置 6 种比例埋深，在−0.053～
[6]
0.800 m/kg 1/3 之间。试验对介质中的自由场应力和加速度进行了测量，根据试验数据可得以半埋爆为基
准的应力等效当量系数和加速度等效当量系数，通过拟合得到在比例埋深−0.053～0.800 m/kg 1/3 范围内，

应力和加速度的等效当量曲线分别为： 10
2 3 9 Experimental data of η Q,σ
η Q,σ = 0.88+6.08h+5.74h −1.07h (29) Experimental data of η Q,a
8 Fitted curve of η Q,σ
2 3 Fitted curve of η Q,a
η Q,a = 0.99+4.20h+0.94h +2.34h (30) 7
[6]
试验数据和拟合曲线如图 5 所示。赵红玲 6
等 [6] 认为，当比例埋深大于 0.800 m/kg 1/3 时达到 η Q 5
4
完全耦合。但根据试验数据可以看出，比例埋深
3
从 0.600 m/kg 1/3 变化至 0.800 m/kg 1/3 时，当量系 2
数仍变化较大，未达到稳定阶段。因此，无法判 1
定完全耦合临界埋深。但可以看出，在该试验 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
中，以半埋爆炸为基准的应力等效当量系数大于 SDOB/(m·kg −1/3 )
加速度等效当量系数，在比例埋深为 0.800 m/kg 1/3
图 5 石灰岩中的等效当量系数 [6]
η Q,a 的 倍。
处， η Q,σ 约为 1.4 Fig. 5 Equivalent coefficient in limestone [6]
4.3 土中的耦合系数
叶亚齐等 [8] 在砂质黏土中开展了变埋深爆炸试验，共进行 8 发试验，比例埋深为−0.20～1.00 m/kg ，
1/3
砂质黏土的含水量为 16.3%，容重为 19.4 kN/m ，单轴抗压强度为 0.31 MPa，泊松比为 0.473，试验对介质
3
中的自由场应力进行了测量。根据试验数据计算得到以半埋爆炸为基准的应力等效当量系数，将数据
拟合后可得在比例埋深−0.05～1.00 m/kg 1/3 范围内应力等效当量耦合系数函数为：
2 3
η Q,σ = 1.00+4.69h+2.56h −2.50h (31)
试验数据和拟合曲线如图 6 所示，可以看出，比例埋深为 1.00 m/kg 1/3 时的耦合系数相较比例埋深
[8]
为 0.80 m/kg 1/3 时有所下降，但变化不大。可以认为，在比例埋深为 0.80 m/kg 1/3 处已达到完全耦合。从偏
安全的角度考虑，可以取完全耦合时 η =6。
Q,σ
施鹏等 [19-20] 和穆朝民等 [10] 在黄土中开展了变埋深爆炸试验，测量了地冲击应力以及爆炸成坑尺寸，
并计算了应力冲量，得到了按式 (2) 计算的以封闭爆为基准的冲量耦合系数。共进行了 30 发试验，根据
试验数据拟合得到冲量耦合系数曲线，如图 7 [19] 所示，可以看出，地冲击冲量在比例埋深约为 1.9 m/kg 1/3
时达到完全耦合。

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