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第1章 绪论1

1.1 本书概要1

1.2 地下核试验技术发展简史3

1.3 地下核爆炸的毁伤因素8

1.4 地下核爆炸方式和外观景象10

1.4.1 地下核爆炸外观景象10

1.4.2 地下核试验方式概述14

1.5 地下核试验的功能17

1.6 地下核试验总体要求21

参考文献23

第2章 地下爆炸力学24

2.1 爆炸力学基础24

2.1.1 应力波24

2.1.2 固体中冲击波30

2.1.3 冲击载荷下固体性质36

2.1.4 流体--弹塑性体40

2.2 地下核爆炸过程42

2.2.1 辐射流体力学阶段42

2.2.3 静力学阶段44

2.2.2 流体动力学阶段44

2.2.4 热辐射后效阶段46

2.3 地下核爆炸基本参数46

2.3.1 爆炸产物状态方程46

2.3.2 等熵膨胀曲线48

2.4 地下核爆炸的数值模拟49

2.4.1 计算模型49

2.4.2 基本方程组50

2.4.3 计算结果的简单分析58

2.5 地下核爆炸的冲击波或应力波传播62

2.5.1 爆室对岩石中冲击波及应力波传播的影响63

2.5.2 影响应力波的因素68

2.5.3 地下核爆炸相似律及应力波的经验关系70

2.5.4 CORRTEX方法测量冲击波传播77

2.6 空腔形成及尺度80

2.6.1 数值模拟方法对空腔的研究81

2.6.2 空腔半径的经验关系83

2.6.3 空腔稳定时的压力85

2.7.1 烟囱的形成86

2.7 烟囱形成及尺度86

2.7.2 烟囱的形状和大小87

2.7.3 空腔和烟囱中的物质分布88

参考文献90

第3章 地下核试验堵塞力学92

3.1 安全埋深92

3.1.1 试验埋深和最小抵抗线92

3.1.2 安全埋深92

3.1.3 安全埋深的选取94

3.1.4 松动爆炸的埋深选取96

3.2 平洞核试验中封闭堵塞力学97

3.2.1 地下核试验中自封机制及其应用97

3.2.2 平洞核试验坑道类型及其回填堵塞99

3.2.3 防护密闭门设置和人工通道堵塞102

3.2.4 平洞核试验坑道封闭堵塞技术应用103

3.2.5 小当量试验的封闭堵塞106

3.3 竖井核试验中回填堵塞力学106

3.3.1 竖井核试验概况106

3.3.3 安放井回填堵塞107

3.3.2 竖井核试验的特点107

3.3.4 回填材料113

3.4 堵塞力学的数值模拟116

3.4.1 竖井堵塞一、二维耦合数值模拟116

3.4.2 直坑道堵塞封闭的数值研究127

3.4.3 直坑道分段堵塞封闭的数值研究129

3.5 管道射流132

3.5.1 射流扩孔效应132

3.5.2 管道射流的走时关系及其相似律135

3.5.3 射流的阻滞138

3.6.1 一维管道射流数值模拟139

3.6 管道射流的数值模拟139

3.6.2 管道射流的一、二维耦合计算144

3.7 地下核试验安全保障技术147

3.7.1 试验地质条件147

3.7.2 管道封闭措施149

参考文献151

第4章 地运动153

4.1 地运动及其参数变化规律153

4.1.1 岩石自由场地运动参数变化规律154

4.1.2 地表面地运动参数变化规律157

4.1.3 坑道底面地运动参数163

4.2.1 弹坑的一般描述164

4.2 地面及浅层地下核爆炸的成坑效应164

4.2.2 成坑试验简介166

4.2.3 弹坑参数的相似律167

4.3 地表剥离破坏174

4.3.1 地表剥离的机理175

4.3.2 地表剥离测量结果178

4.3.3 地表剥离效应的宏观现象181

4.4 地运动对地质构造的影响182

4.5.1 观察实况183

4.5 爆炸零点地表运动183

4.5.2 粗略分析185

4.6 地表尘柱和浮土运动186

参考文献189

第5章 爆心周围岩石和坑道破坏190

5.1 爆炸对围岩破坏190

5.2 围岩的破坏分区192

5.2.1 围岩破坏分区和试验结果193

5.2.2 围岩破坏分区特征193

5.3 坑道破坏及其分区195

5.3.1 坑道破坏分区196

5.3.2 坑道破坏分区分布197

5.4 地表破坏198

5.4.1 竖井核爆炸时地表破坏199

5.4.2 平洞核爆炸地(山)表破坏200

5.5 核爆炸地域的地震烈度和安全边界201

5.5.1 地震烈度201

5.5.2 安全边界202

参考文献204

6.1.1 地震205

第6章 核爆炸地震205

6.1 地震学基础205

6.1.2 地震波的传播206

6.1.3 弹性波在界面折射、反射和掠射213

6.2 震相分析217

6.2.1 近震、区域震震相218

6.2.2 远震震相220

6.3 震源、地震矩张量、震级222

6.3.1 地震矩张量222

6.3.2 震级及其与当量的关系226

6.4 地下核爆炸近震229

6.4.1 典型地震图229

6.4.2 核爆炸地震基本特征及其与其它震源地震的差异232

6.4.3 矩张量反演中的震源235

6.5 核爆炸区域震和远震236

6.5.1 远震震相和振幅随震中距的衰减236

6.5.2 核爆炸和天然远震记录236

6.6 地下核爆炸的地震核查及逃避技术241

6.6.1 地震核查241

6.6.2 逃避技术、解耦爆炸247

6.7 余震251

6.7.1 天然地震的余震251

6.7.2 核爆炸余震253

6.7.3 余震频数的衰减机理258

参考文献260

第7章 地下核爆炸零点地域物性和地表物理场的变化261

7.1 岩石的物性261

7.1.1 岩石的致密性和力学性质261

7.1.2 岩石的物性参数264

7.2.1 岩石在加卸载作用下物性变化268

7.2 岩石在加卸载作用下岩石物性的变化、核爆空腔周围岩石物性268

7.2.2 空腔周围岩石的物性270

7.3 爆心附近地域和零点地表的温度场278

7.3.1 空腔的初始热力学状态278

7.3.2 空腔的冷却280

7.3.3 零点附近地表的温度场287

7.3.4 围岩内温度场291

7.4 爆炸零点地域及地表的性质292

7.4.1 爆炸前后岩石介质的物理状态及其对电阻率的影响292

7.4.2 核爆炸前后围岩视电阻率的变化294

7.5 爆后零点地域的放射性核素、放射性气体和大气成分异常298

7.5.1 爆后零点地域的放射性核素298

7.5.2 裂变产物的衰变300

7.5.3 放射性气体的渗流和扩散302

7.5.4 非冷凝性气体305

7.6 零点地表无变化最小埋深308

7.6.1 地表异常范围和持续时间308

7.6.2 零点地表无变化的最小埋深309

参考文献312