水中岩石発破の基礎
発破源を水域の限定された区域に設置し、水媒体と相互作用させる発破を総称して水中岩盤発破と呼びます。発破源の位置と水域の状況の違いにより、水中岩盤発破は深海発破、浅海発破、水面近傍発破、水中露出発破、水中掘削発破、水中チャンバー発破、保水体発破に分類されます。
水中爆発の特徴
爆薬が水中で爆発すると、爆発によって発生するガス生成物の温度は3000℃に達し、爆発初期圧力は約14GPaに達します。爆薬パッケージの周囲に結合した水界面は、突発的で強力な断続的な衝撃波と水の拡散運動によって刺激され、爆薬の直径の数倍の範囲で、水の音速（1500m/s）の数倍の球状衝撃波として外側に伝播します。
その後、爆発によって発生した高圧ガスは気泡の形で膨張して仕事を行い、水を急速に拡散させ、慣性運動させます。気泡の圧力融合により希薄波が追従して外側に伝播し、水中爆発場の各地点での衝撃波の過圧が急速に低下し、指数関数的に減衰します。気泡の圧力が静水圧以下に低下すると、爆発源の周囲の水が反対方向に移動し始め、気泡を圧縮して静水圧平衡点に達します。平衡点に達した後、気泡は水の慣性運動により過剰に圧縮され、その後、気泡は再び膨張して水に対して仕事を行います。この往復運動により、水中に複数の脈動圧力が形成され、そのエネルギーの大部分は水体の拡散遅れ流に変換されます。
深海岩石発破
深海岩石発破における爆薬の化学エネルギーの約半分は水中で衝撃波に変換され、残りの1/3以上は熱エネルギーの形で水中で消費されます。気泡の脈動圧力が占めるエネルギーは比較的小さく、水中の衝撃波のエネルギーの約1/3以下です。したがって、水中の衝撃波は水中爆発の主な影響要因となります。
深海岩石発破の主な要因は、水中の衝撃波、脈動圧力、そして水の拡散遅れ流です。どの要因が破壊の主因となるかを判断するには、各要因の振幅やエネルギーのみを見るのではなく、被爆物体の形状、大きさ、構造力学特性、そして運動状態といった特性も考慮する必要があります。
浅水ブラスト
浅水発破の特徴は、爆薬パックの埋設深度に比例して発生します。水中衝撃波と脈動圧力の発生に加え、以下の表面現象も発生します。
（１）浅水発破は水中衝撃波を発生させ、それが自由水面で反射して急速に跳ね上がる土砂降りの丘のような水柱を形成します。
（２）泡が表面に上昇して大気中に破裂すると水しぶきが発生する。
（３）水底近くの爆発により水中クレーターが形成される。
（４）水面上での爆発と水柱の落下により発生した一連の波が四方八方に伝播し、水面上の障害物に衝突した後、波圧と高波上昇が発生する。
（５）水面近くで爆発が起こると、水柱が水平に飛散し、水面に明らかなクレーターが現れ、爆発中心の上方に飛散水柱が形成される。
水中岩石発破の安全性と保護
共鳴爆発の予防と爆発の阻止:共鳴爆発を避けるために、以下の点に注意する必要があります。
（１）低感度の爆薬を使用するか、または爆薬ロールを硬い殻で包む。
（２）爆薬パックの間隔を合理的に設計し、施工中に過度の誤差が生じないようにする。
（３）水中の発破孔を適切に塞ぐ。
爆発による拒絶を防ぐために、次の点に注意する必要があります。
（1）耐水性の爆薬及び起爆装置を使用するか、信頼性の高い防水包装を行う。深海での発破作業には、専用の発破設備を使用する。
（２）爆破網が波によって遮断されたり、建設機械によって損傷を受けないようにする。
（3）電気発破網は水中の継ぎ目を避けるように設計する。網と地面の絶縁状態を確認する。同一の発破孔に設置する2つの雷管は、それぞれ異なる網に分散させる。
水中の岩石爆破により飛散した個々の破片
水深が1.5メートル未満の場合は、地上発破に基づいて飛散物安全距離を計算します。水深が6メートルを超える場合は、発破による個々の飛散物が地上または水面上の人員に与える影響は考慮されません。水深が1.5〜6メートルの場合は、地上発破の設計を参照して適切な補正を行うことができ、飛散物安全距離は設計によって決定されます。
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