定向爆破是一种利用炸药爆炸的作用,将某一地区的土石方抛掷到指定的地区,并大致堆积成所需形状的一种爆破技术。其原理是通过设计合适的药包布置方式和药包间距,使得爆破药包在爆破时以最小抵抗线方向抛出。
具体而言,定向爆破的原理包括以下几点:
1. 最小抵抗线原理:在爆破过程中,药包爆破时,岩石和土壤向最小抵抗线方向隆起,形成以最小抵抗线为对称轴的钟形鼓包,然后向四周抛散,爆堆分布对称于最小抵抗线的水平投影,在最小抵抗线方向抛掷最远。抛掷堆积与最小抵抗线的这种关系,称为最小抵抗线原理。
2. 群药包作用原理:两个并列的等量对称药包爆破时,其中间的岩土一般不发生侧向抛掷,而是沿着两药包抵抗线的方向抛出,形成条带状。非等量对称群药包之间的岩土会发生一定的侧向抛掷,但是其大部分或绝大部分运动情况是沿着几个药包联合作用所决定的方向抛出。此种布置定向药包的设计方法,称为群药包作用原理。
3. 重力作用原理:药包爆破时,药包内的炸药爆炸产生的气体、碎片和能量等,会对周围的岩石和土壤产生冲击和挤压力,从而使其发生移动和变形。同时,由于药包的重量和药包内炸药的质量,也会对岩石和土壤施加向下的重力作用,从而影响其抛掷方量和抛掷距离。
综合以上原理,通过合理选择药包布置方式和药包间距离,可以实现对爆破区域的精确控制,达到预期的工程效果。