隧道掘进中的水压爆破技术

式 中 ：一 单 位炸 药消耗 量 （ ｇｍ ） ； ｑ ｋ／ Ｓ 开挖 断 面面积 （ ； 一 ｍ ） ｒ 每米 炮 眼长度 装药 量 （ ） 一 。 实践证 明 ， 该公 式求 得炮 眼数 量偏 小 ， 值 应 Ｎ取
在 ３ ０～ ２ ０ ３ ０个 。
岩石）爆破后 围岩面应圆顺平整 ， ； 无欠 挖 ， 平均线
能量损失 的应力波十分有利于岩体破碎 ， 此外 ， 还会 产生“ 水楔 ” 效应 ， 更有利于岩体破碎 ， 同时水又会
大大 降低 粉尘对 环境 的污 染 。
爆 破 的炮孔 布 置 、 装药 量 、 起爆 网络 均按 常规 的
由于采用全断面一次爆破 ， 符合 ２ 岩石炸药对 ＃ 装药集中度 ｑ 值的经验值范围。
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
Ｖ～ 标 准状 态 下 ， 克 炸 药 生 成 气 体 的体 积 ， 。 每
查 表取 ８ ０ ｍ ／ 。 ０ ０ ｃ ｇ
ｑ＝（ｒ ４ Ｐ Ｌ：丌× ． ２４× ． ５× ７ ／ ） ０。 ｄ ３ ２／ ０ ９
０． ２ ０ ６１：０． ｋｇ ２ ／ｍ
中有 水 ， 在水 中传播 的冲击 波对水 不可 压缩 ， 炸能 爆 量无 损失 地经 过水 传 递 到 炮 眼周 边 围岩 中 ， 种 无 这
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
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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
ｃ ｍ
；
［ ］一岩石 抗 压 强 度 ， 风 化 砂 岩 ， ６ ＝ ８ ． 弱 ［］
１ ０Ｍ Ｐａ＝ １ ０ ｇ ｃ ４ ４ ０ｋ ／ ｍ ；
工。钻爆采用水压爆破新技术 ， 即水土复合堵塞炮 孑 技术 。其 原理是 向炮 眼 中一定 位置 注入 一定 量 的 Ｌ
水 ， 口用专业 设 备 加 工 成 的炮 泥填 塞 。 由 于炮 眼 炮
药卷 ， 连续 装 药 ， 装 药 量 按 照 递 减 的原 则 进 行 分 其
配； 周边 眼采用 小直 径药 卷 。
装药 时 ， ２人一 组 ， 每 分片 按照 钻爆设 计 图确 定 的装 药量 自上 而下 进 行 装 药 ， 起爆 网路 采 用 复 式 联
第８ 期
北 方 交 通
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隧 道 掘 进 中 的水 压爆 破 技 术
欧 阳艳 付杨 果 ，
（ ． 西 铁 路 工 程 职业 技 术 学 院 ， 南 １陕 渭 ７ ４ ０ ２ 中铁 二 十 局 集 团有 限公 司 ， 安 １０ ０；． 西 ７ ００ ） １０ ０
摘
要 ： 眼爆破是 隧道施 工的关键 工序 之一 ， 钻 控制爆破通 常采用光面爆破 和预 裂爆 破 ， 而水压爆破 是一种新
破 效果 和具 体岩 层适 当调 整 。
（） ２ 周边 眼每 米装 药长 度 Ｌ 装药 集 中度 ｑ 、 Ｌ＝ ｍ ［ ］／ Ｖ ×Ｐ） ＝ ．２ １ ２ ８ （ ０ ０ ００ ６
Ｖ 一单循环爆破岩石体积 （Ｉ 。 １） Ｔ 按此 公式 计算 ， ５０ ｇ Ｑ＝ ０ ｋ
（ ） 炮 眼药量 分配 ５各
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
（ ） 眼数量 Ｎ的确定 ３炮
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 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
１ 引 言
式 中 ： 不耦合 系数 ， ｍ一 ｍ＝Ｄ ｄ＝ ５ ２ ／ ３ ／ ５＝１ ４ ．； ｐ～ 炸药 密 度 ， 用 ２ 岩 石 炸 药 ， ｏ＝０ ９ ｇ 。 采 ＃ Ｐ ．５／
３
南 宁 至广州 铁 路 花 培 岭 隧 道 全 长 ５ １ｍ， 大 ９８ 最 埋 深 ３７ ０ ｍ。其 Ⅱ级 围岩 开 挖 采 用 全 断 面钻 爆 法 施 工， Ⅲ级 围 岩 、 Ⅳ级 围岩 采 用 上 下 正 台 阶 法 钻 爆 施
采 用水 压爆 破 ， 而减 少 了炸药 用量 ， 从 通过 现场 实 际 爆 破效 果做对 比分析结 果 节省 炸药 ， ｑ在此 取 ０ ９～ ．
１ ２ ｇ ｍ 为宜 ； ．ｋ／
１５ Ｅ ． ） 。本 设计 炮 眼 间距 Ｅ为 ５０ ０ｍｍ， 眼直 径 炮
Ｄ为 ３ ｍ 满 足对 Ｅ、 值 的要 求 ， ５ ｍ， ｗ 施工 过程 根 爆
兴的爆破形式 ， 主要介 绍水压爆破 的原理、 爆破参数设计 方法和其优越 性。
关键词 ： 隧道 ； 钻爆参数 ； 水压爆破
中 图 分 类 号 ：４ ５ ６ Ｕ ５ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６３— ０ ２ ２ １ ）８— ０９— ２ １７ ６５ （０ 】０ ０ ５ ０