隧道聚能水压爆破施工技术

聚能水压爆破施工技术一、工程概况该隧道处于陕北东南部黄土残塬区，上部覆盖厚层黄土，由于受到强烈侵蚀作用，黄土塬已破碎不堪，零星分布，地表沟壑纵横，冲沟发育，地质主要为冲积砂质新黄土，冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土；下部为水平层状砂岩、泥岩等，最大埋深 310m。在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害气体、浅埋、断层等高风险，隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。施工难度大、安全风险高等诸多不利因素。二、常规光面爆破技术1、技术原理常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后，在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，由于炮眼相邻互为“空眼”，所以在炮眼连线两侧产生应力集中度很高的拉应力，超过岩石抗拉强度，炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害的多，除此之外，由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。2、工艺流程3、装药结构常规（或普通、传统）隧道爆破采用连续装药，炮眼间距炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。炮眼无回填堵塞装药结构4、爆破参数常规爆破设计参数表炮服名称厳眼^度单孔装药量伽装药结枸总药量/k 咅掏楷眼3.8122.6^32«200X1331.2扩搶眼3.582.2① 畑 2D"1117.6辅助眼盯1.SO32x200x9618二團眼3.5301.6^32«200«848周边眼訥^32x200x34L.4底板眼3,6212.2032X2Q0xJO46r2合计176249.2周边眼深度 3.5m，进尺 2.8m,开挖断面面 90.98m3，炸药单耗 0.98kg/m3。5、常规爆破存在的问题1）炮眼间距为 40-50cm，布眼过密、打眼过多、打眼作业时间占用时间过长。2）由于炮孔内充满了空气，应力波部分能量因压缩空气而损失，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。3）常常出现超挖，增加混凝土衬砌量提高施工成本，隧道爆破开挖出现亏损，超挖是致命的“罪魁祸首”。4）常规爆破后有害气体浓度高，粉尘大。再加上斜井通风困难，放炮后通风时间需要 30-40 分钟，机械才能够到达掌子面进行出碴，对工序衔接造成了极大的影响。三、水压光面爆破技术1、技术原理水压光面爆破原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的炮泥回填堵塞炮眼，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染，所以水压爆破成...