暗挖隧道水压爆破

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。

隧道水压爆破施工设计1.爆破原理隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。

同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎，炮眼中有水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。

（1）炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。

所以在炮孔底部加入一定量的水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率。

（2）炮眼中的水袋，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。

堵塞水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。

（3）由于采用了炮泥加水袋堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。

2.水压爆破设计水压爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。

2.1 爆破器材根据施工中常用的爆破器材、现场设备的选用，以及水压爆破的特殊要求，爆破器材选用直径为32的防水乳化炸药，并采用电雷管和导爆管雷管作为起爆器材。

炮孔内所用水袋及堵塞材料都由专用机械加工而成，长度约为20cm。

2.2光面爆破参数的确定2.2.1孔距根据现有设备，炮眼直径为d=40mm，所以周边孔间距a=（8～16）d=32～64㎝。

2.2.2不耦合系数与光爆层厚度光面爆破的不耦合系数λ=d0/d(d0为装药直径)在0.8～1之间变化，当λ变小时，孔壁上的最大切向应力减小，爆炸波作用时间延长，有利于应力叠加和应力集中，产生拉伸裂隙，而不宜产生粉碎。

生产实践表明，增大不耦合系数，采用空气间隔装药，可以消除压碎破坏，控制放射状裂隙的产生，提高炮孔的残留率。

根据最小抵抗线与炮孔间距的关系:光爆层厚度w=a/λ。

在爆破实施前，对周边区域进行安全警戒， 确保无关人员和设备的安全。
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 区 属低 山丘 陵地 貌 ． 隧 道横 穿 东西 向 山脊 ， 地 形 起伏 较 大 ， 山 脊较 窄 小 ， 隧道 地 表 分布 多 条 沟 谷 ， 沟 谷 较 窄， 切 割较 深 ， 植 被较 发 育 。 隧 道 区地 表水 体发 育 ， 地 下水 主要 为 风化 带 网状 孔隙 裂隙 水 、 基 岩裂 隙水 ， 孔隙 裂隙 水 赋存 于 第四 系残 坡积 层 底部 及基 岩强 风化 带 ，基 岩裂 隙 水赋 存 于构 造破 碎带 中。隧 道岩 性主 要 以侏 罗纪 南 园组
目前 我 国隧 道 爆破 掘进 施 工的现 状 是 ：几 乎所 有 的 隧 道 爆破 掘进 的炮 眼均 采取 无回填 堵塞 ，或 仅将 炸 药箱 纸 壳卷 成 卷塞 入 光爆 眼 口上 ，致使 炸药 爆炸 能量 大 部分 被浪费， 炸药 能量 利 用率 低下 。 本 文针对 以 上常规 爆 破 的 缺 点 ，结 合 宁德 沈 海 复线 双 福 高速 公 路 Ａ ３标 周 山 隧道 开 挖施 工 实例 ， 设 计 了一套 水 压爆 破施 工 方案 ， 并针 对两
Ⅱ、 Ⅲ级 围岩 共 １ ２ ２ ９ ． ８ ９ ｍ，占 ８ ５ ． ５ ％；右 线起 讫 桩 号为
４ 水压 爆破 方 案设计
水压 爆破 设计 与传 统 的隧道 光面 爆破 设计 方案 基 本
相 同， 针 对水 压 爆破 的特 点 ， 炮 眼 开挖 方 式 ， 装 药 结 构 和 炮 孔堵 塞 上进 行 了适 当的调 整 。
４ ． １ 爆 破 参 数 确 定
Ｙ Ｋ１ ２ ＋ ９ ０ ０ ～ Ｙ Ｋ１ ４ ＋ ３ ３ ７ ． ９ ，长 １ ４ ３ ７ ． ９ ｍ，１ Ｖ、 Ｖ级 围岩 共
２ ５ ７ ． ９ ｍ， 占 ｌ ７ ． ９ ％， Ⅱ、 Ⅲ级 围岩 共 １ １ ８ ０ ｍ， 占８ ２ ． １ ％。

经验 ， 深 受施 工单位 的青 睐 。
１ ． ２ 工程概 况
由 中铁 十七局 承建 的沪 昆铁路 客 运专 线 贵州 段 Ｃ Ｋ Ｇ Ｚ Ｔ Ｊ 一 ５标 位 于贵 州省 黔 东南 州 ， 标段 起 讫 里程 为 Ｄ Ｋ ５ ９ ３＋ ４ ６ ６ ． ４ １ ～Ｄ Ｋ ６ ２ ３＋ ９ ４ １ ， 长度 为 ３ ０ ． ４ ７ ４ ｋ ｍ， 标段 内含 隧道 １ ２ ． ５座 ， 隧道长度 ２ ０ ． ７ ６ １ ｋ ｍ， 占线 路总 长度的 ６ ８ ． １ ３ ％ 。截止 ２ ０ １ ２年 ６月底 ， 隧道 已掘 进 ９ ９ ７ ６ ｍ， 剩余 １ ０ ７ ８ ５ ｉ ｎ 。尤其是 茅坪 山隧道 是全线 的 控 制性 工程 ， 设计 为二级 风险 隧道 ， 工期 十分 紧张 ， 应 用 水压 爆破 技 术可 以提 高 工效 ， 缓解 工期 压 力 ； 提 高
１ 概 述
１ ． １ 隧道掘进 水压 爆破 概述
水压 爆破是 由我 国著名 的爆 破专 家何广 沂教 授在 ２ ０世 纪 ９ ０年 代提 出来 的 ， 结合 当前 国 内隧道 工 程 爆破 的现 状 ， 他 发现绝 大部 分 隧道 的掘进 都 是采 取 不 回填 堵 塞炮 眼的 装药 结 构 ， 或 者仅 用 炸 药 箱纸 壳 浸 水 堵塞 ， 不但违 背科 学 、 浪 费炸药 、 而 且在 放炮 时 地 动 山摇 ， 爆 破 后效 果 很 差 ， 污 染 洞 内环 境 ， 对 身体 造 成 了很大 的伤害 。 。何广 沂教 授为解 决工 程爆 破 中存 在 多年 已久 的不 能充 分 利用 炸药 能 量和严 重 污染 环 境 的两大 难题 ， 在１ ９ ９ ５年提 出 了“ 露天 深孔水 压爆 破” 课题 ， 在２ ０ ０ ２年 提 出了“ 隧道掘 进 和城 市露 天浅 孔 水压 爆破 ” 课题 ， 试验 研究 了深孔 、 浅孔 和 隧道掘 进水压 爆破 的装 药结 构 。隧 道掘 进水 压爆 破新 技 术是 当 前 股份公 司在 全系 统 内大 力推 广使 用 的 隧道 掘进 施 工新 技 术 。该施 工 技 术在 国外 已经被 广 泛地 运 用 到 地 下工 程钻爆 施工 中 ， 在 国 内已在技 术 、 设备 、 施 工组 织与 施工 方 法等 方 面总结 出了面 向全 国普 遍 推广 的

隧道掘进水压爆破
隧道爆破的发展史
1 湿式钻眼代替干式钻眼 隧道掘进钻爆技术有三次重大的质的飞跃，或称三 个里程碑。从产生的时间上，第一个台阶当属20世纪 60年代出现的湿式钻眼代替了干式钻眼，这一由“干 式”变为“湿式”钻眼，避免了隧道掘进钻爆工作人 员矽肺病的困扰，拯救了施工人员的生命，保护了施 工人员身体健康，所以说“湿式钻眼”具有极其显著 的社会效益。 “湿式钻眼”比较简单，正因为简单才被人们接受， 才被人们推广。遗憾是，经多方查阅资料直到如今还 不知道“湿式钻眼”具体是上个世纪60年代哪一年出 现的，是在哪座隧道开始试用的，是由谁或哪个单位 研究开发的。
隧道掘进水压爆破
隧道掘进水压爆破技术 水压爆破就是往炮眼中一定位置注入一定量的水， 并用专用设备制成的‘炮泥’回填堵塞炮眼后起爆的 一种爆破方式。 水压爆破的六大优点： 1、充分利用炸药能量，节省炸药。 2、降低爆破粉尘，缩短通风时间。 3、从根源上降低爆破振动强度。 4、增加炮眼利用率，增加单循环进尺。 5、降低大块率（50cm以上石块）。 6、操作简单，易被接受。
隧道掘进水压爆破
大家都知道，交通建设是国民经济的先行官。这有 力地说明了交通建设在国，民经济发展中起到了举足 轻重的作用。无论修建高速公路还是修建铁路，尤其 在我国西南地区，桥隧占的比重较大，例如刚建成的 宜万铁路，隧道累计长度占全线总长的50％以上，而 我们成渝客专6标正线，隧道总长度更是占到70%以上。 修建公路、铁路隧道，目前开挖基本是采用钻爆方 法，所以提高钻爆技术对加快道路建设非常重要。不 过需要说明的是，隧道开挖除了钻爆法，还可以使用 “TBM掘进机”。这个我国已进行了尝试过， 但就目 前情况分析，不会有很大的发展，其原因是运输困难、 费用高，并不比钻爆法施工优越；在国外，究竟采取 掘进机开挖好还是钻爆方法好，看法意见也不一致。

隧道掘进水压光面爆破施工工法隧道掘进水压光面爆破施工工法是一种高效且安全的隧道掘进方法。

本文将介绍该工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。

一、前言隧道掘进是交通、水利等基础设施建设中常见的工程。

水压光面爆破施工工法是一种利用水压将土层松动以便于爆破的方法，广泛应用于隧道掘进工程中。

本文将详细介绍该工法的特点、原理和施工过程，以期为实际工程提供参考。

二、工法特点隧道掘进水压光面爆破施工工法具有几个重要的特点。

首先，该工法采用了水压将土层松动，并通过爆破将土层拆除，具有较高的掘进效率。

其次，该工法对土层的物理性质要求较低，适用于各种类型的土层。

此外，该工法采用了先进的爆破技术，能够确保掘进过程中的安全性。

三、适应范围隧道掘进水压光面爆破施工工法适用于各种类型、规模的隧道掘进工程，包括公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。

该工法适用的土层类型广泛，包括软土、砂土、黏土等。

四、工艺原理隧道掘进水压光面爆破施工工法的工艺原理是利用水压将土层松动，并通过爆破将土层拆除。

施工工艺包括以下几个步骤：首先，在隧道掘进面喷射高压水射流，将土层松动；然后，在松动的土层表面喷射爆破剂，形成爆破面；最后，进行爆破作业，将土层彻底拆除。

五、施工工艺隧道掘进水压光面爆破施工工法的施工工艺包括预处理、水压松动、喷射爆破剂、爆破作业等阶段。

预处理阶段包括勘探、测试和设计等工作。

水压松动阶段通过喷射高压水射流将土层松动。

喷射爆破剂阶段通过喷射爆破剂形成爆破面。

爆破作业阶段通过爆破将土层彻底拆除。

六、劳动组织隧道掘进水压光面爆破施工工法的劳动组织包括人员配备、工作流程和工作安排等。

人员配备包括施工人员、技术人员、安全人员等。

工作流程包括预处理、水压松动、喷射爆破剂、爆破作业等。

七、机具设备隧道掘进水压光面爆破施工工法所需的机具设备包括水泵、喷射器、爆破机等。

水泵用于提供高压水源，喷射器用于喷射高压水射流，爆破机用于进行爆破作业。

（ ） 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

1．隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩段水压爆破施工工艺1 工艺概况隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。

是我国隧道掘进技术从“湿法”钻孔代替“干法”钻孔、从非电起爆代替火爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变化。

隧道水压爆破是将炮眼中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。

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，使破碎块度更均匀；同时，炮眼中的水在高温高压下被雾化，吸收了爆生气体中的粉尘，起到了雾化降尘的作用，大大降低了粉尘对环境的污染，改善了洞内空气质量。

2 工艺特点隧道水压爆破施工有着显著的“三提高、两减少、一保护”的作用，主要表现在：提高循环进尺；提高光面爆破效果；提高炸药利用率；减少洞碴大块率；振动速度降低，减少对周边围岩扰动；粉尘含量降低，保护作业人员健康。

3 适用范围适用于隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩段光面爆破施工。

4 主要引用标准(1) 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）(2) 《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）(3) 《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）(4) 《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）(5) 《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）5 水压爆破施工方法5.1 隧道水压爆破采用主要设备图1 水袋加工机图2 炮泥加工机图3 成品水袋图4 成品炮泥5.2 主要机具设备5.2.1 机械设备表水压爆破主要设备表表1 设备名称单位数量设备名称单位数量气腿钻机台18 通风机台 4装载机台 2 KPS-60水袋机台 1挖机台 1 PNJ-A炮泥机台 1出碴车台 4 皮卡车台 1空压机台 65.3 水压爆破工艺流程图5 水压光面爆破施工工艺流程图5.4 炮泥加工具体施工步骤炮泥采用PNJ-A型炮泥机制作而成，机器外型尺寸150×45×53（cm），结构简单，操作方便，两人每小时可制作炮泥400～500个。

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一、前言隧道工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分，而隧道切缝管聚能水压爆破施工工法是一种常用的隧道施工方法。

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、工法特点隧道切缝管聚能水压爆破施工工法具有以下特点：1. 高效快速：采用水压爆破施工工法可以大大加快隧道开挖速度，提高工作效率。

2. 精确控制：通过精确控制爆破参数，可以实现对地层侵蚀范围、颗粒物飞散范围等进行有效控制。

3. 环境友好：使用水压爆破作为动力源，不会产生有害气体和污染物，对环境影响较小。

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下的隧道开挖，特别适用于地层复杂、硬岩层、高水位等难以开挖的情况。

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在地层中铺设切缝管，并控制水压爆破产生的应力波，使岩石破裂、破碎并脱离。

具体工艺原理如下：1. 预制切缝管：在隧道内部或地层中预先铺设切缝管，对隧道周围的岩层进行切割。

2. 聚能装置：聚能装置将能量通过管道传递到切缝管内，形成压力波，使切缝管内的水压爆破。

3. 岩层破碎：水压爆破产生的应力波沿切缝管传播，使岩层破裂、破碎，并与切缝管内的水混合。

4. 岩层脱离：岩层破裂后与切缝管内的水形成悬浮液体，使岩石与地层失去粘附力，实现岩层的脱离。

五、施工工艺隧道切缝管聚能水压爆破施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 确定施工参数：根据地层情况和设计要求，确定切缝管间距、切缝管直径、水压爆破参数等施工参数。

2. 岩层预处理：对地层进行预处理，包括锚杆加固、喷射混凝土等工艺。

3. 切缝管安装：在隧道内或地层中安装切缝管，根据设计要求设置间距和深度。

4. 聚能装置设置：安装聚能装置，将能量传递到切缝管内。

5. 水压爆破：控制水压爆破参数，实现岩层破裂、破碎和脱离。

工程 技术
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

隧道水压爆破施工设计1。

爆破原理隧道水压爆破是利用在水中传播的爆破应力波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到炮眼围岩中几乎无损失，十分有利于岩石破碎。

同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应有利于岩石进一步破碎，炮眼中有水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。

（1）炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。

所以在炮孔底部加入一定量的水袋,使炸药产生的冲击波通过水袋直接作用在岩石上，大大的减少了炸药能量的消耗,提高了炮眼利用率。

（2）炮眼中的水袋，在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔"效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。

堵塞水袋在爆炸的作用下会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。

（3)由于采用了炮泥加水袋堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高,减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益.2.水压爆破设计水压爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。

2.1 爆破器材根据施工中常用的爆破器材、现场设备的选用，以及水压爆破的特殊要求，爆破器材选用直径为32的防水乳化炸药，并采用电雷管和导爆管雷管作为起爆器材。

炮孔内所用水袋及堵塞材料都由专用机械加工而成，长度约为20cm。

2.2光面爆破参数的确定2.2.1孔距根据现有设备，炮眼直径为d=40mm,所以周边孔间距a=（8～16）d=32～64㎝。

2。

2.2不耦合系数与光爆层厚度光面爆破的不耦合系数λ=d0/d(d0为装药直径）在0。

8～1之间变化，当λ变小时，孔壁上的最大切向应力减小,爆炸波作用时间延长，有利于应力叠加和应力集中，产生拉伸裂隙，而不宜产生粉碎。

生产实践表明,增大不耦合系数，采用空气间隔装药，可以消除压碎破坏,控制放射状裂隙的产生，提高炮孔的残留率。

根据最小抵抗线与炮孔间距的关系：光爆层厚度w=a/λ。

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。

《暗挖隧道节能环保水压爆破》专题讲座一．观看案例视频1.贵阳轨道交通工程1号线采用暗挖隧道水压爆破优点：（1）与常规爆破相比，节省炸药20%左右，节能效果显著；（2）有效控制爆破振动速度在2cm/s以内，保障了安全不扰民；（3）比常规爆破粉尘浓度下降70%以上，改善作业环境，保护施工人员健康，保障地面上环境不被污染；（4）提高施工效率，加快施工进度，每循环比常规爆破多推进0.2m左右；（5）提高经济效益降低成本，每延米可节省费用330元。

2.中铁十六局蒙华铁路采用聚能水压光面爆破优点:（1）减少打光爆炮眼50%，加快施工进度，缩短施工工期；（2）光爆炮眼毋须传爆线，降低爆破成本；（3）不欠挖更不超挖，轮廓面平顺整齐，半眼痕保留率高；（4）降低成本，提高经济效益。

二．何广沂教授讲解节能环保水压爆破1.概念：往炮眼中一定位置注入一定量的水袋，最后用专业设备加工成的炮泥对炮眼进行回填堵塞。

2. 原理：（1）炮眼中没有空气，产生的能量全部利用；（2）炮眼中有水，产生水楔子，加强了围岩的破碎；（3）炮眼中有水，产生水雾，起到降尘作用；（4）堵塞产生的膨胀气体，对围岩进一步的破碎。

3.与常规光面爆破相比的相同点：（1）炮眼分布；（2）掏槽形式；（3）炮眼数量；（4）泡眼深度；（5）起爆顺序；（6）起爆时间。

4．与常规光面爆破相比的不同点：（1）增添水袋和炮泥（2）节能环保5.优点（三提高一保护）（1）提高炸药利用率；（2）提高施工效率，单循环进尺提高0.2m；（3）提高经济效益；（4）降低粉尘浓度，改善作业环境，保护施工人员的健康。

6. 六个有效控制（1）有效控制震动在安全范围内；（2）有效控制冲击波的强度，不扰民；（3）有效控制粉尘浓度；（4）有效控制温度的升高；（5）有效控制岩石的粒径，解决暗挖隧道出渣困难不方便的问题；（6）有效控制裂缝，不渗水。

7．节能环保水压爆破的特点：（1）防止矽肺病（2）非电起爆（3）能量充分利用，环保。

隧道掘进水压爆破开挖施工工法一、前言隧道掘进水压爆破开挖施工工法是一种应用水力原理和爆破技术相结合的隧道开挖方法。

该工法具有高效、快速、节能等特点，广泛应用于地铁隧道、水利工程和矿山工程等领域。

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几个特点：1.高效快速：采用水力冲击爆破装置，能够实现较快的开挖速度，提高施工效率。

2.节省能源：与传统爆破开挖方法相比，隧道掘进水压爆破开挖施工工法利用了水力能，减少了对传统能源的依赖，节省了能源消耗。

3.减少震动：水压爆破开挖施工工法在爆破过程中产生的震动小，对周围环境和建筑物的影响较小。

4.保护环境：采用水力爆破装置代替传统爆破装置，减少了空气中的颗粒物和噪音污染，较好地保护了施工环境。

5.适应性强：隧道掘进水压爆破开挖施工工法可适用于各种地质条件和隧道形式，具有广泛的适应范围。

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.地铁隧道工程：在城市地铁隧道建设中，由于地下管线复杂、地质条件复杂，采用隧道掘进水压爆破开挖施工工法可以快速、高效地开挖地铁隧道，缩短施工周期。

2.水利工程：在水利工程中，如水库、渠道等的隧洞开挖，隧道掘进水压爆破开挖施工工法可以减少水工爆破对环境的影响，保护工程安全建设。

3.矿山工程：在矿山工程中，如煤矿深井开采、金属矿山开采等，隧道掘进水压爆破开挖施工工法具有快速、高效的特点，能够提高矿山开采效率。

四、工艺原理隧道掘进水压爆破开挖施工工法基于以下工艺原理：1.水压原理：利用高压水冲击岩石和土层，破坏岩石内部结构，使之破裂、崩落，从而实现隧道开挖。

高压水通过装置转化为水力能，施加在岩石表面，使岩石受到冲击和压力，破坏岩石的结构。

2.爆破原理：在水压作用下，对岩石进行水压爆破，以破坏、破碎岩石。

减震孔与水压爆破相结合有效控制暗挖隧道通过困难边界条件的爆破振速城市轨道交通建设中，暗挖隧道施工经常遇到困难边界条件，容易出现爆破振速难以控制，影响周边居民生活、建筑物、管线设施等情况。

本文将重点介绍重庆轨道交通五号线建设过程中，有效结合减震孔与水压爆破来控制困难边界条件下暗挖隧道的爆破振速的方法和经验。

标签：减震孔水压爆破暗挖隧道;困难边界条件;爆破振速重庆轨道交通五号线作为贯穿南北的交通干线，在石新路片区下穿老旧城区。

石新路地下车站施工通道的爆破开挖，面对困难的边界条件，建设者们将减震孔与水压爆破结合运用，有效控制爆破振速，成功完成建設任务。

笔者作为参建者之一，现将石新路站施工通道成功通过困难边界的方法和经验进行总结。

1、石新路站施工通道的困难边界条件石新路站施工通道净宽6.0m～9.0m，净高5.5m～7.2m，除明挖敞口段，其余均为暗挖法施工的直墙拱型隧道，坡度为2%～14%，属Ⅲ级或Ⅳ级砂岩，分上下台阶爆破施工。

石新路站施工通道横向下穿石新路，并且下穿地下人行通道和商业铺面，旁穿上世纪60年代5层砖结构房屋，施工通道上方有D426燃气主管道、自来水管。

地下人行通道底板距离施工通道拱顶7.04m，砖结构房屋条形基础竖向距离施工通道拱顶10.41m，横向距离施工通道边墙1.22m，位置关系如图所示：根据爆破安全规程及审批的爆破方案要求，以及保证附近居民舒适度和建筑设施安全性的需要，石新路站施工通道爆破振速应控制在1.0cm/s以内。

但是，根据现场施工实际情况和相关经验及公式计算不采取其他特殊的减震爆破措施，很难达到1.0cm/s的振速要求。

2、减震孔与水压爆破相结合成功控制爆破振速2.1 减震孔的设置2.1.1 上台阶参数1）钻孔直径φ80～100mm，环向间距0.3m，施工通道直线段钻孔长度10m～15m，曲线段钻孔长度5m;采用水平地质钻机成孔。

2）第一环减震孔布置在开挖轮廓线上，环向布设长度13.6m。