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爆破对围岩的损伤和控制
在地下工程及采矿工程中普遍存在着爆破开挖岩石和保护围岩这一互相矛盾且必须解决的问题。对于如隧道和矿山巷道等地下岩石工程，往往需要采用爆破方法进行开挖，炸药在岩体内爆炸时，在将开挖范围内的岩石爆破下来的同时，必然要对保留岩体造成损伤和破坏，从而影响工程岩体的稳定性。爆破对工程岩体稳定性的影响主要体现在两方面：一是使岩石的力学性能劣化，使岩石的强度和弹性模量降低；二是在围岩内产生裂纹或使围岩中原有裂纹扩展等，从而影响岩体的完整性，以上两个方面都将降低岩体基本质量指标，从而影响围岩的稳定性；其次，爆破开挖对工程岩体的影响程度与采用的爆破方法和爆破参数有直接的关系。按照损伤力学的观点，在爆炸载荷作用下岩石的动态断裂是一个连续损伤演化累积过程，其损伤机制可归结为岩石内部微裂纹的动态演化，岩石作为一种脆性损伤材料，存在着大量的微裂隙、微裂纹等缺陷，爆破对岩体基本质量的影响和破坏过程是由于其内部大量微裂纹的成核、长大和贯穿而导致岩石宏观力学性能的劣化乃至最终失效或破坏的过程。
岩石的爆破损伤指未破碎但已经受到爆破影响的岩体，在工程上可以认为是爆破开挖轮廓线外一定范围内受爆破影响的围岩或保留岩体，爆炸对岩石的破坏和损伤作用体现在爆炸应力波的动作用和爆生气体的准静态作用两个方面，这两者的作用强度直接影响爆破对岩石的损伤程度和范围。尽管对爆破已经开展了重要的研究工作，但是在现有的知识中，仍存在着很多空白和不足。在岩石爆破破碎机理中，应变能和爆生气体能的作用仍未完全搞清楚，不同的学派对它们所起的作用有不同的解释。在装药爆炸时，两种主要的能量形式都会对周围岩体产生破坏和损伤，爆炸最初的能量形式密度很高，并伴有高压气体反应的冲击波，这两种能量形式的共同作用使得很难估计在岩石破坏中它们各自所起的作用。在炸药爆破中，岩体内产生应变与所产生的质点速度成正比，Persson得出的结论是不仅对保留岩体的损坏与应变能有关，而且，岩石的破碎程度及其抛掷速度也与应变能有关。大量的研究者证实，由爆破所产生的质点峰值速度与其所造成的损伤有最好的相关性，振动也能产生长时间的地面运动，这容易造成结构的破坏。岩体的振动或爆炸荷载导致了瞬时开挖荷载的产生，而由此产生的应力状态将是动态的或准静态的。
