隧道水压爆破
隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法(2)
隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法一、前言隧道掘进是现代建设中重要的施工方式之一，为了提高掘进效率、降低施工成本并保证工程安全，隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法应运而生。
该工法通过水压及爆破能量的集中利用，使掘进面达到最大的爆破效果，从而实现快速、经济、安全的隧道掘进。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法具有以下几个特点：1. 爆破能量集中：利用水带压能和光面爆破原理，将掘进面上的爆破能量通过水系统传递，使其集中在掘进面的裂纹和弱面处，提高爆破效果。
2. 施工速度快：爆破作业周期短，掘进速度明显加快，提高施工效率。
3. 施工成本低：采用聚能水压光面爆破施工工法后，可以减少爆破药量和松土次数，降低施工成本。
4. 施工质量高：通过对爆破能量的控制，可以保证掘进面的平整度和光面度，提高隧道的质量。
三、适应范围隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法适用于以下场景：1. 地质条件较好的隧道掘进，如稳定的岩石层或硬土层。
2. 对施工时间要求较高且需要提高掘进速度的工程，如地铁隧道、高速公路隧道等。
3. 隧道长度较长，需要降低施工成本的工程。
四、工艺原理隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法的原理是通过合理控制爆破参数和水压参数，使水带产生高压水流，将其传递到掘进面并形成裂纹。
水压将爆破能量集中在掘进面上的裂纹和弱面处，达到最佳爆破效果。
实际应用中，需要进行坝水试验和岩石物理力学试验，根据试验结果调整爆破参数和水压参数，以获得良好的爆破效果。
五、施工工艺隧道掘进聚能水压光面爆破施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 工地布置：确定施工场地、设备安排，进行场地清理和平整，确保施工的基本条件。
2. 预处理工作：对掘进面进行洗刷、喷浆，以去除松散物和增强基岩的稳定性。
3. 水力钻孔：通过水力钻机对掘进面进行钻孔，形成爆破孔网。
常规隧道爆破与水压爆破不同点及原理
常规隧道爆破与水压爆破不同点及原理在常规隧道的爆破施工中，炮眼的设置经常采用无回填堵塞的方法，或仅对炸药进行简单处理之后直接放置在炮眼口的方法，这两种方法都有很明显的隐患，可能会导致工程事故的发生。
当炸药爆炸时，简单包装处理的炸药无法应对爆炸时产生爆轰波，一方面，爆轰波会沿提前设置的炮眼径进行传播，产生应力波，而应力波的强度是与炸药直接相关的，它不受炮眼是否堵塞的影响；另一方面，爆轰波会沿着炮眼向外传播，这一部分爆轰波在专业术语上称为击波，炮眼外部充满了空气，会导致击波部分能量被空气压缩而部分损失（一般来说，会损失气体能量的45%），当击波传播到炮眼周围的岩层时，击波又转化为了沿炮眼路径传播的应力波，这种应力波的强度与前一种直接产生的应力波不同，它会受到无回填堵塞的影响，导致炸药的效用降低，从而削弱了对周围岩层的破碎作用，这是炮眼设置对爆炸效果的影响，也是常规隧道爆破中难以解决的第一个问题。
第二个问题，是在炸药爆炸的过程中产生的。
根据科学研究，炸药爆炸除在炮眼周围岩层中产生应力波作用之外，还有爆炸气体膨胀作用。
炸药爆炸必须采用无堵塞的炮眼设置方法，这样爆炸时产生的膨胀气体就会很迅速地从炮眼冲出，这会大大降低炸药的爆炸效果，从而必须再一次采用同样的方法进行爆破，这带来了极大的资源浪费，也会影响整个隧道工程的施工效率。
总之，常规的隧道爆破技术在炮眼上的独特要求，使得炸药不能充分利用出全部的能量，但在目前的隧道爆破工作中，依然普遍存在这种炮眼设置方法，这种方法尤其在对抑制膨胀气体冲出炮眼上效果微乎其微，如同不堵一样。
第三，在爆炸时产生的高温，会让水形成水雾，能够在爆炸中和爆炸之后产生降尘的作用，从而大大降低了爆破粉尘对环境的污染，因此水压爆破也被人们
称为“绿色爆破”。
隧道切缝管聚能水压爆破施工工法
隧道切缝管聚能水压爆破施工工法隧道切缝管聚能水压爆破施工工法是一种应用于地下隧道工程中的爆破技术。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
一、前言隧道切缝管聚能水压爆破施工工法是近年来隧道工程中广泛使用的一种施工方法，它能够有效地改善隧道工程的施工效率和质量。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺等方面进行介绍。
二、工法特点隧道切缝管聚能水压爆破施工工法具备以下几个特点：1. 施工速度快：采用水压爆破技术，能够一次性打通较大断面的隧道，大大提高施工速度。
2. 施工质量好：采用切缝管可以有效地控制爆破产生的振动和冲击波，减少对周围环境的影响，确保施工质量。
3. 施工成本低：相对于传统的手挖法和机械挖掘法，隧道切缝管聚能水压爆破施工工法具有施工成本低的优势，能够节约施工材料和人力资源。
4.操作方便：施工工艺简单，只需少量的机具设备，操作方便，减少了施工难度和复杂性。
三、适应范围隧道切缝管聚能水压爆破施工工法适用于各种地质条件和隧道类型，包括软弱地层、节理发育地区、复杂地质构造等。
无论是山区隧道、地铁隧道还是铁路隧道都可以采用该工法进行施工。
四、工艺原理隧道切缝管聚能水压爆破施工工法的工艺原理是通过将聚能器与切缝管组合在一起，使聚能水连接切缝管内的高压管道。
当施工场地准备就绪时，通过控制水压和爆破药物的组合爆破，使切缝管内的水压爆发，从而引起围岩的破裂和破碎，最终达到隧道开挖的目的。
五、施工工艺隧道切缝管聚能水压爆破施工工法包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括施工场地的测量与设计、地质勘察、施工方案的编制等。
2. 施工准备：包括水压爆破器材的购买与制备、切缝管的安装与连接、聚能水的供应等。
3. 施工操作：包括控制水压爆破参数、药物装填、引爆操作等。
4. 施工检查：包括施工后对隧道质量的检查、水压爆破效果的评估等。
隧道掘进水压爆破开挖施工工法(2)
隧道掘进水压爆破开挖施工工法隧道掘进水压爆破开挖施工工法一、前言隧道掘进是地下工程中常见的一种方法，隧道水压爆破开挖是其中一种常用的技术。
本文将介绍隧道掘进水压爆破开挖施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点隧道掘进水压爆破开挖施工工法具有以下特点：1. 提高施工效率：水压爆破技术能够在较短的时间内完成大量地层开挖，从而提高施工效率。
2. 适用范围广：该工法适用于各种地质条件和地下水位情况，能够适应不同地区和地质条件下的隧道掘进工程。
3. 降低人工劳动强度：水压爆破开挖工法可以减少人工挖掘的工作量，降低施工人员的劳动强度。
4. 减少对周围环境的影响：水压爆破工法产生的振动和噪音相对较小，对周围环境的影响较小。
三、适应范围隧道掘进水压爆破开挖施工工法适用于以下工程：1. 具有较高水平度和地质条件比较规则的隧道。
2. 相对较小的隧道断面，例如矩形和圆形。
3. 地下水位相对较低的区域。
4. 要求施工周期短、速度快的工程。
四、工艺原理隧道掘进水压爆破开挖施工工法的工艺原理包括以下几个方面：1. 压力传递原理：水压爆破开挖工法利用水压对岩石施加压力，通过压力传递使岩石产生破裂和变形，实现开挖。
2. 效应原理：水压爆破过程中，矿石中的水会因受到压力而产生剧烈振荡，形成差压作用，导致岩石开裂。
3. 能量释放原理：爆炸破碎的能量主要来自于压力波和冲击波，这些能量会导致岩石的破碎和破裂。
五、施工工艺隧道掘进水压爆破开挖施工的工艺主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：包括对地质条件和地下水位进行调查，选择合适的水压爆破参数，准备施工材料和设备。
2. 施工准备：布置施工场地，搭建支护结构，进行必要的防水和排水措施。
3. 钻孔: 在隧道面向的切口位置布置钻孔，并按照设计要求进行钻孔。
4. 安装爆破器材：将合适型号的水压爆破器安装在钻孔中，以便进行爆破作业。
水压爆破技术
水压爆破技术水压爆破技术是一种利用水压力来破坏岩石或混凝土的一种爆破方法。
它广泛应用于工程建设、矿业开采等领域。
下面将介绍水压爆破技术的原理、应用、优势以及注意事项。
水压爆破技术的原理是利用水的高压力对物体施加冲击力，当水压超过材料的抗压强度时，材料就会破裂。
通常采用高压水泵提供高压水，通过管道输送到炸药装置附近，再通过喷嘴将高压水喷射到岩石或混凝土上，从而实现破坏的效果。
水压爆破技术在隧道工程、桥梁拆除、水坝爆破、采矿等领域有广泛应用。
首先，它可以用来开凿隧道或挖掘井壁，因为高压水的冲击力能有效地破坏岩石，加快施工进度。
其次，水压爆破技术可以用于拆除桥梁、水坝等建筑物，因为相比于传统的爆破方法，水压爆破技术更加安全可靠。
再次，在采矿工程中，水压爆破技术可以用于开采矿石，提高开采效率。
相比于传统的爆破方法，水压爆破技术具有一些明显的优势。
首先，水压爆破技术无需使用爆炸药，所以不会产生有毒气体和噪音污染，对环境友好。
其次，水压爆破技术的操作相对简单，不需要专门的爆破工人，可以降低人力成本。
此外，它对土壤周围环境破坏小，不会引起地质灾害。
然而，水压爆破技术在使用过程中也有一些需要注意的事项。
首先，高压水的喷射速度和喷射方向需要精确控制，否则可能会引起误伤或造成不良后果。
其次，高压水泵的设备和管道要定期检查，确保其稳定工作，避免意外事故发生。
此外，需要在使用过程中合理控制水压力大小，过大的水压力可能造成设备或管道破裂，对操作人员安全造成威胁。
综上所述，水压爆破技术是一种高效、环保且安全可靠的爆破方法。
它在工程建设、矿业开采等领域有广泛应用，并且具有一些明显的优势。
然而，在使用水压爆破技术时，需要注意一些安全操作要点，以确保工作的顺利进行。
隧道聚能水压爆破施工工法(2)
隧道聚能水压爆破施工工法隧道聚能水压爆破施工工法一、前言隧道聚能水压爆破施工工法是一种常用于隧道工程的先进施工工法。
本文将围绕工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等方面进行详细介绍。
二、工法特点隧道聚能水压爆破施工工法具有以下几个特点：1. 采用水作为爆破能源，无需使用传统的爆破药物，减少了对环境的污染。
2. 通过对水柱进行高速喷射，将其转化为高速冲击流，具有很强的破碎和破裂能力。
3. 施工过程中可根据实际情况调整水柱的喷射速度和形状，提高施工的灵活性和效率。
4. 与传统爆破施工相比，隧道聚能水压爆破施工工法的噪音和振动对周围环境和建筑物的影响较小。
三、适应范围隧道聚能水压爆破施工工法适用于各种岩石和土层，尤其适用于脆性岩石和硬质土层。
在隧道工程、采矿和地下工程等领域广泛应用。
四、工艺原理隧道聚能水压爆破施工工法的核心原理是利用高速水柱通过超声速喷射头，将水柱转化为高速冲击流，以达到崩碎岩石和破裂土层的目的。
该工法采用的水压爆破头具有高压和高流量的特点，通过水柱的高速喷射，将能量集中在喷射头的冲击面上，从而实现对施工面的破碎和破裂。
五、施工工艺隧道聚能水压爆破施工工法包括以下几个施工阶段：1. 施工准备阶段：准备所需的机具设备、施工人员和材料，并对施工现场进行清理和布置。
2. 隧道面喷涂防水剂：在施工面喷涂防水剂，以防止水涌入爆破孔。
3. 钻孔阶段：根据设计要求，在隧道施工面上布置钻孔，并进行钻孔作业。
4. 试验爆破阶段：在隧道施工面上进行试验爆破，确定爆破参数和稳定性。
5. 正式爆破阶段：根据设计要求，在钻孔中布设导爆管，并进行正式爆破作业。
6. 清理和处理阶段：对爆破碎片和破碎物进行清理和处理，保持隧道施工面的清洁。
六、劳动组织隧道聚能水压爆破施工工法的劳动组织需要根据实际工程情况进行合理规划，包括施工人员的组织和分工、施工队伍的管理与协调等。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是指通过水压能力来实现岩层破碎和挤压的一种爆破技术。
在水平岩层隧道施工中，聚能水压爆破技术具有很大的应用潜力。
第一，聚能水压爆破技术能够减少对周围环境的污染。
传统的爆破技术使用炸药等爆炸物质，容易产生烟尘和噪音等有害物质。
而聚能水压爆破技术使用水作为能源，不会产生有害物质，对周围环境的影响更小。
第二，聚能水压爆破技术能够减少作业人员的安全风险。
传统的爆破技术需要作业人员亲自进入现场进行操作，存在爆炸物质的威胁。
而聚能水压爆破技术可以通过遥控操作进行，降低了作业人员的风险。
聚能水压爆破技术能够有效控制震动和噪音。
传统的爆破技术在爆炸后会产生强烈的震动和噪音，对周围建筑物和居民的生活造成很大的干扰。
而聚能水压爆破技术使用水能源，震动和噪音的程度相对较小，能够保证施工现场的安静。
在水平岩层隧道施工中，聚能水压爆破技术可以应用于岩层的破碎和控制。
通过预留孔洞，在需要破碎的岩层上注入高压水，利用水的压力将岩层破碎和挤压。
这样可以有效地减少对岩石的挖掘力度，降低施工成本和时间。
第一，聚能水压爆破技术可以精确控制爆破范围和破碎程度。
通过调整水压和注入孔洞的位置和数量，可以实现对岩层的精确破碎和挤压，避免了过度破碎和损坏。
第二，聚能水压爆破技术可以减少工程量和材料消耗。
由于聚能水压爆破技术可以实现精确控制，可以减少对岩石的挖掘量和开挖量，减少施工所需的工程量和材料消耗。
聚能水压爆破技术施工过程中的噪音和震动较小，可以降低对周围建筑物和居民的干扰和影响。
这对于城市等高密度居住区域的隧道施工尤为重要。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用有很大的潜力。
但在实际应用中仍然需要进一步的研究和探索，以不断改进技术和提高施工效率。
还需要加强对技术操作人员的培训和安全管理，确保施工过程的安全可行性。
聚能水压爆破技术的应用可以为水平岩层隧道的施工带来很大的便利和效益。
公路隧道节能环保水压光面爆破施工工法
公路隧道节能环保水压光面爆破施工工法公路隧道节能环保水压光面爆破施工工法一、前言随着社会的发展和人民生活质量的不断提高，公路建设也越来越迅猛。
隧道作为公路交通的重要组成部分，在公路建设中扮演着至关重要的角色。
然而，隧道施工过程中所产生的噪音、震动、粉尘等环境问题已经成为制约工程质量和周边环境的重要因素。
因此，研发一种既能保证工程质量，又能保护环境，节能降耗的施工工法迫在眉睫。
二、工法特点公路隧道节能环保水压光面爆破施工工法是一种结合了水压光面法和爆破法的综合施工工法。
通过利用高压水进行开挖和辅助爆破，可以有效减少振动、减少噪音和粉尘的产生，同时降低施工能耗，提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的公路隧道施工，特别是对于地层条件复杂、地质风险较高的区域，更能够发挥其优势。
此外，该工法也适用于限制条件较多、对周围环境要求较高的施工场地。
四、工艺原理公路隧道节能环保水压光面爆破施工工法主要通过以下几个环节实现：1. 地质勘察与分析：根据隧道工点的地质条件，确定合理的施工方案。
2. 水压光面牵引：利用高压水排泄管对隧道顶部进行切割，形成光面，减少岩体损伤。
3. 岩爆预测与控制：通过对岩体的强度、稳定性等参数进行监测和分析，预测岩爆风险，采取措施减少爆破后的岩体破裂和坍塌。
4. 水力喷涂：利用高压水将爆破后的岩石颗粒冲击和冲刷，达到清理作用，保证隧道衬砌的质量。
5. 施工材料选择与管理：选择环保材料，减轻施工对环境的污染。
6. 施工工艺的调整与优化：根据实际情况，根据地质条件和环境要求，合理调整施工工艺，保证施工的安全有效。
五、施工工艺 1. 施工前准备：进行地质勘察和风险评估，制定施工工艺和方案。
2. 水压光面牵引：利用高压水机将岩石顶部进行切割，形成井字形光面。
3. 岩爆预测与控制：结合岩体监测数据，判定岩爆风险，采取措施保证安全。
4. 爆破施工：将爆破药品布置在岩体中，对岩石进行爆破。
隧道掘进水压爆破方案
装药与联线
将炸药按照设计要求装入钻孔，并进行可靠 的联线，确保起爆顺利进行。
起爆与监测
按照设定的起爆时间和方式进行起爆，并对 爆破效果进行实时监测。
隧道掘进水压爆破后的清理与维护
清理废墟
对爆破产生的废墟进行清理，确保隧道内无障碍物。
02
隧道掘进水压爆破方案设 计
隧道掘进水压爆破的原理
隧道掘进水压爆破是一种利用高压水射流破碎岩石，并通 过爆破产生的气体膨胀力将破碎岩体排除的施工方法。
该方法具有破碎效果好、施工效率高、对周围环境影响小 等优点，适用于硬岩、中硬岩和软岩等不同岩石条件的隧 道掘进。
隧道掘进水压爆破的原理基于水射流力学和爆炸力学的基 本原理，通过高压水射流的冲击力和爆炸产生的气体膨胀 力共同作用，实现对岩石的破碎和排除。
隧道掘进水压爆破的必要性
由于隧道穿越地层复杂，存在软弱夹层，采用常规爆破方 法可能对围岩稳定性造成影响，因此采用水压爆破技术以 提高隧道施工安全和质量。
XX隧道掘进水压爆破实施过程分析
01
02
03
爆破方案设计
根据工程地质勘察结果和 隧道设计要求，设计出合 理的炮眼布置、装药结构 和起爆网络。
爆破施工组织
检查隧道结构
对隧道结构进行检查，确保无安全隐患。
维护与保养
对隧道进行必要的维护和保养，保持其良好的使用状 态。
04
隧道掘进水压爆破效果评 估
隧道掘进水压爆破效果评估标准
爆破效果
评估隧道掘进水压爆破后岩石破碎程度、块 度分布以及抛掷距离等。
安全性
评估爆破过程中对周边环境、人员和设备的 安全影响。
隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法
隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法隧道开挖是现代城市建设中不可或缺的重要环节之一。
传统的隧道开挖工法存在着诸多问题，如爆破震动、振动、噪音等，给周边环境和居民生活带来了较大影响。
为了解决这些问题，工程技术人员研发了一种新型的隧道开挖工法——隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法。
隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法的基本原理是利用水压光面爆破技术对隧道进行开挖。
其具体操作步骤如下：首先，选择合适的爆破设计方案。
根据隧道的地质条件、设计要求及周边环境等因素，确定合适的爆破参数和方案。
与传统爆破工法相比，这种工法更加精确和可控。
其次，进行隧道面模拟爆破试验。
在施工前，进行一系列的实验，模拟隧道开挖时的爆破情况，以确定最佳的爆破设计方案。
然后，采用隧道开挖精准聚能技术。
该技术通过精确的钻孔和装药，使爆炸能量得到最大的聚集，从而实现对围岩的有效破碎。
这种技术的特点是能够减少能量的散失，提高爆破效果，降低对周边环境和居民的影响。
最后，采用水压光面爆破技术进行爆破。
水压光面爆破是一种通过在孔内注水，形成水柱撞击岩石的方式进行爆破。
相比传统爆破工法，水压光面爆破技术具有振动和噪音小、环境污染小的优势，能够有效地减少爆破带来的影响。
隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法在实际施工中具有许多优点。
首先，精准聚能技术能够在保证施工安全的前提下，最大限度地提高爆破效率，减少作业时间和成本。
其次，水压光面爆破技术减少了爆破震动和噪音，对周边居民的生活造成的影响较小。
再次，这种工法对地下管线和建筑物的损坏也较小，降低了施工过程中的风险。
然而，隧道开挖精准聚能+水压光面爆破工法也存在一些挑战和需要克服的问题。
首先，该工法要求施工人员技术水平较高，需要掌握精细的爆破技术和水压光面爆破技术。
其次，工法所需的设备和工艺较为复杂，需要高投入的资金和时间来实现。
此外，该工法在一些特殊地质条件下可能会受到一定限制，需要根据实际情况进行调整和优化。
隧道掘进中的水压爆破技术
炮 眼数 量计 算根 据下 列公式 计算 ：
Ｎ＝（ Ｓ ／ ＝（ ． ｑ ） ｒ １ ５×１０ ０ ６＝ ｏ （ ） ２ ）÷ ． ３ ０ 个
光 面爆 破设 计 。爆பைடு நூலகம்破效 果 需 满 足 ： 眼 利 用 率 大 于 炮 ９％； ０ 半眼痕 保 存 率 大 于 ８ ％ （ 体 性 良好 的坚 硬 ０ 整
性 超挖 面不 超过 ２ ｃ 且 围岩 面上无 粉 碎岩 石 和 明 ０ ｍ， 显裂 隙 ， 以减 少对 围岩 的施 工扰 动 。
２ 钻 爆 参数 设计
（ ） 边 眼间距 Ｅ、 小抵 抗线 ｗ １周 最
（ ） 循环装 药 量 Ｑ ４每
Ｑ＝ｑ・ Ｖ
周边 眼 间距 Ｅ是 直 接 控 制 开 挖 轮 廓 面 平 整 度
满足条件 ： 每米装药长度 Ｌ的精度达到 ０ ０５ ．０ ｍ
即可 。
围绕水压爆破关键技术 ， 遵循药包对水爆距 离
・
６ ０・
北 方 交 通
２ １ Ｏ ｌ
的要 求 ， 通过 多个 循 环爆 破效 果对 比分 析 ， 化炮 眼 优 中上 部 注水 长度 与 炮 泥 回填堵 塞 长 度 的最 佳 比例 ， 后对 各部 位炮 眼进 行 药量 分 配 ， 掏槽 眼及 底 眼采 用 大直 径药 卷 ， 连续 装药 ； 助 眼及 内圈 眼采用 大直 径 辅
的主要因素 ， 借助于经验公式 Ｅ＝Ｋ × 。一般情况 ；ｄ
下 Ｅ＝（ ８—１ ） （ ２ ｄ ｄ为炮 眼直径 ） 抵 抗 线 Ｗ ＝（ ． ； １０
—
式 中：一单位岩石炸药用量 ， ｑ 由修正的普氏公 式 ｑ＝１ １ ０ ｆＳ 计 算 求 得 ｑ＝１ １ｇｍ ， 于 ． Ｋ （／ ） ． ｋ／ 由
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用随着现代工程建设的不断发展，隧道施工已成为工程建设中不可或缺的一部分。
而在水平岩层隧道的施工中，如何有效地进行爆破作业是一个重要的环节。
聚能水压爆破技术作为近年来发展起来的一种新型爆破技术，得到了广泛的应用。
本文将重点介绍聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用情况。
一、聚能水压爆破技术的基本原理聚能水压爆破技术是一种利用高压水流将水中的能量转化为巨大冲击力，实现爆破作业的技术。
其基本原理是通过高压水泵将水送入特制的聚能水压发生器中，水在高压作用下迅速加速并喷射到岩石表面，产生极大的冲击力，使岩石破碎。
这种技术具有无声、无振动、无爆炸和环境友好等优点，尤其适用于水平岩层隧道的施工。
1. 提高施工效率使用传统的爆破技术在水平岩层隧道的施工中，常常会因为岩层的不规则性和岩石的坚硬程度等因素导致爆破效果不佳，仍需进行二次或多次的爆破作业。
而聚能水压爆破技术在施工中能够更加精准地控制岩石的破碎形态和规模，大大提高了施工效率，减少了施工周期。
2. 降低施工风险传统爆破技术在水平岩层隧道施工中，因为爆破震动和爆破气体对周边环境的影响，容易造成环境污染和施工安全隐患。
而聚能水压爆破技术的无声、无振动和无爆炸的特点，使得施工过程中能够有效降低施工风险和对周边环境的影响，提高了施工的安全性。
3. 减少施工成本聚能水压爆破技术的施工过程中不需要使用火药和导管等传统爆破装置，减少了施工时对爆破装置的购置和维护成本。
由于其高效的爆破作业方式，大大减少了施工周期，从而减少了施工的人力和材料成本，降低了整体的施工成本。
4. 环保节能聚能水压爆破技术在进行爆破作业时不会产生爆炸噪音和有害气体，对施工现场周边的环境造成的影响较小。
该技术还能够实现能源的循环利用，减少了对能源资源的消耗，具有较好的环保效益。
三、聚能水压爆破技术在国内外的应用案例1. 某国外地铁隧道施工在某国外一条地铁隧道的水平岩层施工中，使用了聚能水压爆破技术进行爆破作业。
什么是隧道水压爆破
什么是隧道水压爆破
（一）水压爆破产业发展与优点
储水爆破是由我国著名的爆破专家何广沂教授提出，利用视觉效果水可以提升爆破的效果，提高炸药利用率，有效地控制冲击波、飞石，减弱爆破振动。
根据当前国内隧道工程爆破的吊桥现状，为解决工程爆破中存在多年已久的不能充分利用炸药中曾能量和严重污染环境两大难题，结合炮眼阻塞技术，总结了一整套完善的吊装压差爆破施工工法。
相对于常规爆破，水压爆破起到了“三提高、两减少、一保护”的作用，主要表现在：1、提高单循环进尺0.3～0.5m；2、提高光面爆破效果，常规爆破的钻有利用率为80%左右，而水压爆破的炮眼利用率可以达到98%以上，隧道线性超挖由原来的10cm～15cm降低到现在的7cm～11cm；3、提高炸药利用率，每米进尺可节省炸药16.338kg，炸药节省率达到15.9%；4、减少洞碴大块率；5、降低振动速度，比常规爆破振动速度增大50%左右，减少了对周边围岩扰动；6、粉尘含量降低，比常规爆破粉尘浓度降低55％左右，通风排烟时间可以减少30分钟，保障了作业人员身体健康。
（二）水压爆破原理
水压爆破是往炮眼中的一定位置注入一定量的水，然后用专门的炮泥机生产炮泥回填堵塞。
由于炮眼中有水，因水具有压缩性极小、变形能低、热能损失小等特性，在水中传播边界层的水激波能够按照水的“液压”作用，较均匀的、几乎无损失地把能量传递到围岩中。
另外，在水激波做功的同时，被爆炸气体冲击压缩的高压水挤入爆生裂隙中，形成“水楔”，这种“水楔”的尖劈作用加剧了裂隙的延伸和扩展，使破碎块度当更均匀；同时，炮眼中的水在高温高压下被坚信雾化，充分吸收了有毒、有害爆生二氧化碳及粉尘，起到了雾化降尘的作用，明显降低了粉尘工业污染对环境的污染，改善了洞内空气质量。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是一种应用于隧道工程中的新型爆破技术，它与传统的爆破技术相比具有更高的安全性和环境友好性。
聚能水压爆破技术是通过使用特殊的可控气体将水压传递给爆破体，产生巨大的爆炸力来破坏岩石或破碎混凝土等。
1. 岩石破碎：聚能水压爆破技术可以有效地破碎坚硬的岩石，特别适用于水平岩层隧道施工中的硬岩地层。
使用该技术，可以将岩石破碎成需要的尺寸，方便后续的隧道开挖工作。
2. 地层稳定：在水平岩层隧道施工中，地层稳定是一个非常重要的问题。
聚能水压爆破技术可以通过精确控制爆破参数，使爆破产生的应力集中在岩石中，减小了对周围地层的影响，提高了隧道挖掘的安全性。
3. 工期缩短：聚能水压爆破技术可以大幅度缩短水平岩层隧道的施工工期。
传统的隧道爆破需要进行多次爆破作业，而聚能水压爆破技术只需一次爆破即可完成对较大范围的岩体破碎，因此可以显著缩短施工时间。
4. 环境友好：相比传统的爆破技术，聚能水压爆破技术减少了对环境的污染。
使用可控气体代替传统的爆炸剂，在爆破过程中不会产生有害气体和噪音，减少了对周围居民的影响。
5. 安全性提高：聚能水压爆破技术在爆破过程中能够实时监测爆破振动和应力变化，及时调整爆破参数，确保施工过程中的安全性。
该技术还能减少由于爆破震动引起的地质灾害，降低了对人员和设备的损害风险。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中具有独特的优势，包括岩石破碎、地层稳定、工期缩短、环境友好和安全性提高等方面。
随着该技术的不断发展和完善，相信在未来的隧道施工中将会得到更广泛的应用。
隧道施工之水压爆破
隧 道施 工 之水 压 爆破
孙慧明杨帆
( 中园矿业大学建筑T程学院，江苏徐州 22 1 008)
E}商要] 常规 隧道 施工 爆破存在 着一 系列 问题，如能量利用低、飞石、震 动和 破坏 氧平 衡等。水压爆破一反常规，在安装炸药时放置一部 分水 来改 善常 规爆 破的 不足 。 睽涮阙】传 递效率；震动；因素影 响；计算
1水压爆破机理 常规爆破，爆轰波在药卷中传播。一是沿炮眼径向传播，在药卷 部位的周边围岩中传播，称为应力波，该应力波的强度不受炮眼堵塞与 否的影响：二是向沿炮眼方向传播，当在炮眼无回填堵塞部位传播，称 为击波，由于这个部位充满了空气，击波部分能量因压缩空气而损失， 击波在炮眼周边围岩中传播也称为应力波，所以应力波的强度因无回填 堵塞而降低，结果削弱了对围岩的破碎，这是炮眼无回填堵塞存在的问 题之一。存在的问题之二，炸药爆炸时在炮眼周边围岩中除产生应力波 作用之外，还有爆炸气体膨胀作用，由于无堵塞，即无阻挡，膨胀气体 很迅速从炮眼口冲出，极大地削弱了膨胀气体进一步破碎岩石的作用， 而 且冲 击波 过强 ，爆 破飞 石过 远。 水压爆破 是将炸药装置在受 约束的有限水域( 如充满水的 炮眼、 深孔、药室以及容器状构筑物或建筑物) 内，利用水作为传能介质来传 递炸药爆炸时所产生的能量和压力，以此来破碎周围介质的方法。水是 液体，流动性大，是波的良导体但水的可压缩性差，通常作为不可压缩 的介质对待。与空气相比，水的密度大可压缩性小，故炸药在水中爆炸 时，水本身消耗的变形能很少，爆炸能量的传递效率高。隧道掘进水压 爆破相对隧道爆破掘进炮眼无回填堵塞，一改常规，往炮眼中一定位置 注入一定量的水，并用专用设备加工成的炮泥回填堵塞炮眼。炮眼水压 爆破装药结构与炮 眼常规装药结构相比，在达到同样 爆破效果的前提 下，可少装炸药20％。与常规爆破相比大致相同，即 炮眼布置、炮眼 数量、炮眼深度、 起爆顺序及微差间隔时间等都不变 ，仅装药结构有 所改变，采用水袋、炸药和炮泥复合装药堵塞结构。采用水压爆破时， 由于炮眼中有水，在水中传播的击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地 经过水传递到炮眼周边围岩中，这种无能量损失的应力波十分有利于岩 石破 碎，t LL夕 I "还会 产生“水 楔”效应 ，更利于 岩于破碎 。 2装药结构 针对不同炸药类型、炸药量及岩性的变化，按照炮孔中药包与水 介质的相对位置不同，水压爆破装药结构大体分为以下四种 1) 径向水耦合爆破：是药包直径小于炮孔直径，其中充水耦合， 炸药 爆炸能 量均 衡地加 载Al J TL壁上 。 2) 炮孔药包间水间隔爆破：当上、下药包起爆时，药包对水柱中 的水 会产 生强 烈的 ；中 击压缩 ，此 时水 柱相 当于一 定密 闭的 高压 水室 。 3) 炮孔药包底部水间隔爆破：炮孔底部有水时宜采用此方法，底 部间隔段的水在炸药爆炸冲击作用下，变为密闭的高压水激波，完全作 用于孔底岩石，水的缓冲作用也降低了底部岩石的过度粉碎。 4) 炮孔上部水间隔爆破炮孔需堵 塞，变集中装药为柱状装药。 3装填方法 31炮眼充水 把水装入塑料袋中，然后把装满水 的塑料袋填至炮眼中的设计位 置 。塑 料袋 为常 用的 聚乙 烯塑 料制 成 ，袋 厚0Bmm， 直径 35mm，长 300mm。水袋 加工主要是塑 料袋装满水 后的封口， 目前采取人工 绑扎
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是一种先进的施工技术，广泛应用于隧道施工中。
在水平岩层隧道施工中，采用聚能水压爆破技术可以有效地提高爆破效率，减少施工成本，保障工程安全。
本文将介绍聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用，探讨其优势和施工注意事项。
一、聚能水压爆破技术概述聚能水压爆破技术是一种革命性的爆破技术，采用这种技术可以实现爆破效果的最大化。
其基本原理是将水通过特殊装置压缩后注入岩石裂缝中，形成压力，再加入聚能材料，通过爆破药品燃烧产生的压力和热量来破裂岩石，从而达到爆破的目的。
相比传统的爆破技术，聚能水压爆破技术具有爆破效果明显、噪音小、环保等优势，因此在隧道施工中受到了广泛的应用。
1.增加爆破效率水平岩层隧道施工中，岩石的硬度往往比较高，传统的爆破技术往往难以达到理想的爆破效果。
采用聚能水压爆破技术，可以通过水的压力和聚能材料的作用，将岩石有效地破裂，从而提高爆破效率。
破碎岩石的速度明显加快，大大缩短了施工周期，提高了工程的进度。
2.减少施工成本聚能水压爆破技术在爆破过程中可以减少对周围环境的损坏，降低了后续的修复成本。
由于爆破效果明显，减少了对岩石的二次破碎等工序，节约了施工成本。
在水平岩层隧道施工中采用聚能水压爆破技术可以有效地降低施工成本，提高利润。
3.保障工程安全由于聚能水压爆破技术采用水的压力和聚能材料的作用来破碎岩石，相比传统的爆破技术更加安全可靠。
爆破过程中噪音小、振动小，不会对周围环境和建筑物产生明显的影响，从而保障了工程的安全。
1.施工前需要对隧道的岩石情况进行认真的调查和分析，确定爆破方案和参数。
2.在施工过程中，要严格按照爆破方案和操作规程进行操作，确保施工安全。
3.爆破药品的选择和掺量需要根据实际情况进行具体调整，以确保爆破效果的最大化。
4.在爆破之前，需要对爆破现场周围的环境和建筑物进行充分的保护措施，确保爆破过程的安全。
5.爆破后需要及时清理和修复爆破场地，保障施工环境的整洁和安全。
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推广隧道掘进水压爆破成果报告中铁二十局集团沪昆客专贵州段工程指挥部2013年12月15日中铁二十局集团承建沪昆客专贵州段9标推广隧道掘进水压爆破成果报告冯军武岐峰军汪东瑞谭德庆由我集团承建的沪昆客专贵州段9标，共有隧道19座，累计长43.566㎞，占线路长68.3％。
为加快施工进度、降低成本，自2013年6月10日开始，首先在全标段最长的岗乌隧道推广隧道掘进水压爆破，紧接着在其它隧道相继推广，均取得令人满意的爆破效果，凸显了隧道掘进水压爆破独居的“三提高一保护”极其显著的作用与效果。
下面仅以岗乌隧道1#横洞工区主洞水压爆破为例，分析总结推广隧道掘进水压爆破所取得的成果。
1.岗乌隧道工程概况岗乌隧道全长13.187km，进口里程D1K868+415,出口里程D1K881+602,为单洞双线隧道。
岗乌隧道位于溶蚀中山槽谷、沟谷，总体地势北高南低，受北盘江及其支流深切，山高坡陡，沟深窄长。
隧道洞身穿越区域以碳酸盐岩广泛分布为主要特征，具构造剥蚀～溶蚀槽谷地貌特点。
2.隧道掘进常规爆破隧道掘进所谓“常规爆破”，系指炮眼只装药卷而无回填堵塞，对光爆炮眼用炸药箱纸壳捲成卷浸水后堵塞在炮眼口（这种做法不可取），这种炮眼装药结构的隧道掘进爆破，惯称隧道掘进常规爆破。
岗乌隧道掘进采取上下台阶法常规爆破，III级围岩上台阶开挖断面为80.75m2。
上台阶钻爆炮眼分布见图1，炮眼参数见表1。
图1上台阶炮眼分布图表1岗乌隧道掘进常规爆破炮眼参数序号炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）炮眼装药量每孔药卷数（卷/单孔装药量（Kg）合计药量1 拱部周边眼20 13 3.7 2.0 0.4 8.02 边墙周边眼30 13 4.0 0.8 24.03 辅助眼60 3、5、7、9、11 3.7 9.0 1.8 1084 地板眼15 15 3.7 14.0 2.8 425 掏槽眼14 1 4.5 12.0 2.4 33.66 合计139 215.6岗乌隧道2013 年6月10日之前，均采取常规爆破，其爆破效果见表2表2 隧道爆掘进常规爆破效果装药量（kg）实际单位用药量（kg/m3）设计进尺（m）实际进尺（m）炮眼利用率（%）通风时间（min）爆堆长度（m）216 0.84 3.7 3.2 86.5 45 303.隧道掘进水压爆破3.1基本原理隧道掘进水压爆破定义是往炮眼中一定位置放入水袋，最后用炮泥回填堵塞到炮眼口为止。
爆破时围岩的破碎主要依靠炮眼中炸药爆炸在围岩中产生的应力波以及爆炸气体膨胀共同作用而完成，而隧道掘进常规爆破炮眼无回填堵塞，（如图2）炸药爆炸能量因压缩炮眼中的空气受到一定损失，造成应力波强度下降，不利于围岩破碎，而爆炸生成的膨胀气体由于炮眼中无阻挡对围岩没形成二次破碎而冲向炮眼口变成冲击波损失掉，此外炮眼无回填堵塞爆破时还会产生粉尘，严重污染作业环境。
这是当前国内外隧道爆破存在多年已久的未能充分利用炸药能量和爆破严重污染环境等两大难题。
我国著名爆破专家何广沂教授研发的隧道掘进水压爆破，很好的破解了这两大难题。
图2：炮眼无回填堵塞隧道掘进水压爆破，由于炮眼中有水（如图3），在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆破能量几乎无损地传递到炮眼围岩中，这种无能量损失的应力波十分有利于岩石的破碎，此外还产生“水楔”效应和水雾作用，前者有利于围岩破碎和防止岩爆，后者有利于降尘、吸附有害有毒气体和防止瓦斯爆炸。
由于炮眼中上部有水袋和炮泥回填堵塞，有力抑制膨胀气体冲出炮眼口，使膨胀气体起到二次破碎围岩的目的。
要特别指出的是，炮眼底部的水，对冲击波的反射作用加强了应力波强度和作用时间更有利于围岩破碎。
一言以蔽之，由于炮眼中有水，并用炮泥回填堵塞，不但能充分利用炸药能量，而且又能大大降低粉尘对作业环境的污染，保护了施工人员身体健康。
图3：工人正在往炮眼中装水袋何广沂教授等人所进行的模拟应变测试结果表明。
在同样装药量的前提下，同是炮眼底部，水压爆破要比常规爆破切向拉应变增大13%以上，这就是有利于提高炮眼利用率及提高进尺的原因所在；同是炮眼中部和上部，水压爆破比常规爆破切向拉应变增大7-33%,这就是水压爆破比常规爆破提高岩石破碎度、降低大块率的原因所在。
模拟试验应变测试的结果足以说明水压爆破技术原理的科学性、正确性。
3.2炮眼装药结构隧道掘进水压爆破与常规爆破相比，在掏槽形式、炮眼分布、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序和起爆间隔时间等六方面完全一样，仅仅装药结构有所不同，水压爆破要往炮眼中注入一定量的水，最后用专用设备加工成的炮泥回填边堵塞。
往炮眼中怎么注入水呢？这很简单，是把水装在塑料袋中，称之为水袋，然后把一定量的水袋填入炮眼中一定位置。
水压爆破所使用的塑料袋，长200mm，直径35 mm，厚0.8 mm，有一定的强度，水袋填塞炮眼过程中要防止炮棍冲击和小碎石摸察,以避免水袋漏水。
往塑料袋中注水，利用的是自动灌水自动封口的封口机，如图4所示。
这种封口机，重为75kg，长*宽*高为920 mm *350 mm *1000 mm，该机电源AC220V50HZ,功率为0.68KW ，有车轮可以自由移动，操作及其简便，每小时可加工水袋700多个。
图4：封口机炮泥的组成为土:砂:水=0.75:0.1:0.5。
土最好使用粘土，砂为河砂，把土、砂和水按上述比例搅合好后，可用专用炮泥机（如图5所示），加工成炮泥，炮泥每节长为200 mm ，直径35 mm 。
炮泥机重190kg ，长*宽*高为1470 mm *440 mm *540 mm 。
每小时可加工成炮泥900根（双出口）。
该机电源380V ，电机功率4KW 。
图5：炮泥机装填步骤：首先往炮眼最底部装填一个水袋，紧接着往炮眼中装所需的药卷，然后再装填水袋，随后往炮眼中边回填堵塞炮泥，要边回填边捣固直至炮眼口。
岗乌隧道水压爆破周边炮眼装药结构如图6所示，除周边炮眼以外的所有炮眼包括掏槽眼，辅助眼和底板眼炮眼装药结构如图7所示。
装2个水袋装3节炮泥炸药导爆管图6：周边炮眼（光爆眼）装药结构装1个水袋1米3.3隧道掘进水压爆破效果自2013年6月10日岗乌隧道1#横洞工区主洞上台阶采取水压爆破，截止2013年12月10日，累计进尺750m ，其爆破效果见表3表3 隧道爆掘进水压爆破效果4.经济分析4.1使用水压爆破以Ⅲ级围岩上台阶为例每延米所节省的费用4.1.1火工品节省的费用岗乌隧道1#横洞工区主洞Ⅲ级围岩上台阶开挖面积是80.75m 2，炸药的单价是每公斤12元，每发雷管单价是6元。
隧道主洞Ⅲ级围岩上台阶每开挖一米节省炸药：（216/3.2-186/3.5）×12=172.29元隧道主洞Ⅲ级围岩上台阶每开挖一米节省雷管（一循环用139发）：（139/3.2-139/3.5）×6=22.38元隧道主洞Ⅲ级围岩上台阶每开挖一米节省导爆索（一循环用100米）（100/3.2-100/3.5）×3=8.04元合计上台阶每开挖一米节省火工品费用：172.29+22.38+8.04=202.71元4.1.2人工费节省的费用隧道主洞Ⅲ级围岩上台阶每开挖一米节省人工费一个循环提高进尺0.3m ，开挖断面是80.75m 2，一个循环进尺3.5m ，每开挖1m 3班组工资为29元0.3×80.75×29/3.5=200.72元4.1.3电费节省的费用110KW ×2台×1.08元/度×0.5小时/3.5=33.94元合计节省费用为：202.71+200.72+33.94=437.37元4.2使用水压爆破Ⅲ级围岩上台阶每延米需另外支出的费用4.2.1制作炮泥、水袋的人工费制作炮泥、水袋需要两人，每天工资按80元计算，2个人，按每天1.5个循环计算，折合每延米支出费用: 装3个水袋炮泥炸药导爆管图7:周边炮眼以内炮眼装药结构装1个水袋80×2/3.5/1.5=30.48元4.2.2水袋费用水袋每循环使用506个，每个0.1元，每延米费用：506×0.1/3.5=14.46元4.2.3制作炮泥的粘土费用每方60元，1方可做1000米，5000根，可做10个循环，每延米费用：60/10/3.5=1.71元4.2.4电费（4+0.68）KW×1h/3.5×1.08元/度=1.34元使用水压爆破Ⅲ级围岩上台阶每延米需另外支出的费用合计为：30.48+14.46+1.71+1.34=47.99元把以上Ⅲ级围岩上台阶每延米节省的火工品费用、人工费用和电费合计，再除去水袋、炮泥加工人工费，材料费、电费的支出费用后，水压爆破每延米可节省费用437.37-47.99=389.38元（没有包含管理费用等）。
5.技术经济指标分析对比岗乌隧道掘进水压爆破与常规爆破相比，技术指标分析对比列于表4从技术指标分析对比表4和上述经济分析中可以得出结论，隧道掘进水压爆破与常规爆破相比，具有显著的“三提高一保护”作用与效果。
一是提高炸药有效能量利用率，即节省炸药21.4%；二是提高施工进度，每循环提高进尺0.3m;三是提高经济效益，每延来可以节省费用389.38元，一保护是粉尘浓度大大下降，缩短通风30分钟，改善作业环境，保护施工人员身体健康。
水压爆破提高岩石破碎度、缩短爆堆长度、因而缩短清渣时间加快施工进度。
水压爆破还提高光爆质量，炮痕保存率达95%。
通过表4对比，和经济分析，算了一笔账：岗乌隧道Ⅲ级围岩上台阶采取水压爆破已进行了100循环，累计进尺350m，如按常规爆破计算，需要进行110个循环，水压爆破比常规爆破节省9循环，与常规爆破相比节省费用136283元，采用水压爆破掘进的IV、V级围岩经测算每延米节省费用约为III级围岩每延米的83%，IV、V级围岩水压爆破掘进累计进尺400米，节省11循环，节省费用为129274元。
目前岗乌隧道1#横洞工区主洞剩余500米，其中III级围岩275米，IV级围岩225米，可以节省13循环，节省费用179796.215元。
6.认识与体会在岗乌隧道通过6个月连续实施水压爆破作业，经分析总结有以下几点认识与体会。
6.1隧道掘进水压爆破具有极其显著的“三提高一保护”作用与效果不可置疑实施隧道掘进水压爆破之前，听说水压爆破有这样那样的好处，一不具体，二半信半疑。
可是在岗乌隧道经过6个月的水压爆破实践，亲身感受到水压爆破具有“三提高一保护”的作用与效果，不但对水压爆破优越性的认识更具体深刻了，而且彻底解除了顾虑。
以前无论岗乌隧道还是其它隧道，全国清一色采取常规爆破即炮眼无回填堵塞爆破，存在着炮眼利用率低、施工进度慢、粉尘浓度高，严重污染作业环境等问题，长期困扰着钻爆队伍。