爆破沖擊波的生物影響效應研究進展

彭蜀君

（四川大學建筑與環境學院，成都，610065）

隨著社會經濟的發展，對城市的舊房屋、障礙物等進行拆除的過程中以及交通工程中對巖石的爆破、或是海洋工程中的水下爆破等都越來越多的采用炸藥施工，在爆破過程中會產生一些對周圍生態環境影響極大的因素。而隨著使用藥量的增加，爆破沖擊波的危害也越來越引起人們的關注，研究沖擊波對生物的影響效應具有重大的意義。

1 爆破沖擊波的產生機理

根據爆炸介質的不同，爆破中的沖擊波可分為水中沖擊波、空氣沖擊波以及巖石沖擊波。

當炸藥在水中爆炸時，會瞬間釋放出大量能量，其周圍介質會直接受到具有高溫、高速、高壓的爆炸產物作用。在藥包與介質的界面處，爆炸產物如同一個超音速活塞一樣以極高的速度向四周擴散，強烈地壓縮著附近的水，從而導致水的密度、壓力、溫度突然升高，這就形成了初始的沖擊波，在爆炸產物上反射出稀疏波［1］。國內外學者研究表明，深水爆破時，炸藥在水中爆炸能量可得到充分發揮，大約有一半的炸藥化學能轉化為水中沖擊波，其他能量以熱能和氣泡脈動等形式消耗［2］。當炸藥在空氣或巖石中爆炸時，其高溫高壓的爆炸產物就會直接作用在氣體介質上或在巖石破裂的瞬間沖入周圍空氣中，強烈地壓縮鄰近的空氣，使其密度、壓力、溫度都突然升高，形成空氣沖擊波［3］。

2 爆破沖擊波的特點

爆破沖擊波的特征是有一個陡峭的波陣面，在波陣面處，介質狀態參數發生突變，波陣面后邊質點運動方向和沖擊波傳播方向一致，在傳播過程中，沖擊波能量耗散，波頭壓力逐漸衰減，由于摩擦力和粘滯力的作用最后變為聲波?！?br>