暗挖隧道水压爆破
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
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。
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。
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。
工程隧道水压爆破
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。
浅谈隧道爆破施工之水压爆破
浅谈隧道爆破施工之水压爆破发布时间：2022-08-01T05:55:02.255Z 来源：《城镇建设》2022年3月6期作者：丁兆安[导读] 随着我国改革开放的不断深入，国民经济的蓬勃发展，为了适应现代化的隧道施工要求，越来越多的新工艺得到了发展和引进丁兆安中铁五局集团路桥工程有限责任公司摘要：随着我国改革开放的不断深入，国民经济的蓬勃发展，为了适应现代化的隧道施工要求，越来越多的新工艺得到了发展和引进。
隧道的常规爆破施工存在着一系列问题，如能量利用率低、震动大、飞石多、烟尘大等。
考虑了成本、资源、环境等综合要求，隧道水压爆破的引进和大范围推广就尤为重要。
该工艺的主要思想是：在不耦合光爆中，采用水作为不耦合软垫层，提高炸药能量利用率，从而降低单位耗药量，减少爆破灰尘对环境的污染。
关键词：水压爆破水袋炮泥经济效益一、工程概况中铁五局引汉济渭秦岭0#隧道位于陕西省汉中市佛坪县石墩河镇回龙寺村，支洞长1152米，综合坡度10.13%。
主洞总长6262米，其中上游3562米，下雨2700米。
支洞与主洞交汇于K10+200，中线夹角54.50，主洞洞内Ⅲ级围岩5930米，约占94.7%，Ⅳ级围岩330米。
开挖轮廓半径为3.8m，开挖断面面积平均约为44.1m2，采用全断面开挖方法。
二、隧道掘进常规爆破中铁五局引汉济渭秦岭0#洞项目在2014年4月以前采用的无填装堵塞的炮眼装药常规爆破作业方式，即炮眼内正常装药压实，光爆炮眼利用炸药箱纸壳浸水卷成卷堵塞炮孔。
但隧道掘进的常规爆破往往出现来炮效率不高、烟尘大、震动强、用药多等诸多缺点，不仅造成了施工的资源浪费，也严重影响了洞内的施工作业环境。
光爆方案如下图所示：三、隧道掘进水压爆破1、水压爆破的原理所谓水压爆破就是往炮眼中注入一定量的水（通过特种设备做成的水袋），然后利用加工而成的炮泥堵塞炮眼末端的爆破方法。
常规爆破的围岩破碎是依靠于炸药爆炸时在围岩中产生的应力波和爆破气体膨胀的共同作业结果。
水压爆破在隧道开挖施工中的应用
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 ％。
隧道掘进水压爆破实际应用取得显著成果
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。
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《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。
三．装药方法
1.
2周边眼
1.水袋一定灌满，要挺拔，坚韧。
水袋重量大于192g，长度200mm，直径35mm；
2.加工成的炮泥要软硬适中，炮泥比例土：沙：水=0.75：0.1：0.15；
3.炮眼底部水袋必须装到底部；
4.回填堵塞的炮泥必须到炮眼口；
5.应该用“炮棍”捣炮泥；
6.纵向紧密连接。
五．使用范围
1.围岩较好不破碎的情况下按照上述方法进行装药；
2.围岩破碎，不好装药的情况下，可采用以下流程
第一步：直接装入炸药。
若围岩破碎炮眼内会有掉渣会阻碍水袋的进入，而炸药比水袋坚硬可以通过，为后面装入水袋提供了顺畅的通道第二步：剩余炮眼深度的1/2装入水袋，如过该长度不能整除水袋长度按四舍五入取舍。
第三步：剩余的炮眼深度用炮泥堵塞。
且逐个装入逐个捣鼓直到完全堵塞炮眼六．城市地铁暗挖隧道水压爆破推广的理由（七“很”）
第一个“很”：隧道掘进水压爆破技术很成熟；
第二个“很”：可操作性强；
第三个“很”：一次性投入很低；
第四个“很”：节能环保效果很显著；
第五个“很”：施工进度很快；
第六个“很”：“四控”很有成效；
第七个“很”：经济和社会效益很高；。