Page 173 - 《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

η m = 2.05(1−0.51e −0.6h ) (44)
1/3
h 的单位为 m/kt 。
式中：
9 结论与展望

耦合系数在评估地下爆炸效果、计算地下爆炸应力波大小以及确定地下工程最小安全防护层厚度
方面具有重要作用。目前，国内外学者通过试验、理论、数值模拟等方式对耦合系数相关问题开展了广
泛研究，本文总结了混凝土、岩体、土等介质中的地下化爆耦合系数以及岩体中地下核爆耦合系数确定
方法，通过对相关文献的分析，结合作者前期研究成果，得到的主要结论和给出的建议如下。
(1) 不同物理量的完全耦合临界埋深可分为 2 类：对于爆心下方的地冲击峰值应力、粒子速度等参
数，其完全耦合临界埋深约等于封闭爆炸空腔半径，远小于封闭爆炸临界埋深；对于爆心上方的地冲击
参数，以及应力冲量等时间相关量，完全耦合临界埋深约等于封闭爆炸临界埋深。
(2) 耦合能量与介质破坏区体积成正比，比例系数仅与介质性质有关。耦合系数随埋深的演化规律
可用 Boltzmann 函数表征，仅需半埋爆炸耦合系数与完全耦合临界埋深 2 个参数即可确定完整曲线。
(3) 在地下爆炸地冲击预测方面，推荐采用按封闭爆炸等效的等效当量系数，随埋深增大，不同介质
和参数引起的等效系数差异缩小，可采用偏安全的曲线简化计算。预测爆炸压缩半径和破坏范围时可
采用填塞系数，岩石和混凝土中化爆的最大填塞系数为 1.4～1.8，土中可达 2.4～2.6。
(4) 美国规范 TM5-855-1 中认为不同地冲击参数适用相同的耦合系数，然而大量试验表明，不同地
冲击参数即使同时达到完全耦合，其耦合系数也存在差异。相关的机理分析与定量研究还不充分，对于
地下爆炸中不同物理量的耦合机制需进一步研究。
(5) 地冲击完全耦合临界埋深的确定仍主要依赖试验数据，机理讨论多处于定性阶段，地冲击耦合
随埋深变化规律的理论表达尚未建立，原型与模型试验之间的尺寸效应亦不明确。建议进一步开展考
虑自由面破坏的爆炸地冲击耦合机理研究，明确成坑尺寸和形态的演化规律。

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