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