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
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，所以水压爆破成为名副其实“绿色爆破”。

2.工艺流程
3、装药结构
4、爆破参数
水压爆破设计参数表
周边眼深度3.5m，进尺3.0m，开挖断面面90.98m³，炸药单耗0.88kg/m³。

5、水袋制作
水袋采用KPS-60型水袋自动封装机加工而成。

这种专门为水压爆破研制的封口机，结构简单，操作方便，每小时可制作约700个水袋。

具体操作：首先连接水管，并用扎圈锁紧为防进气；打开电源调节温度到220°左右，预热约十分钟；试运转从出水口排除气体；然后把塑料袋套在出水口上，一按电钮水即可冲入袋中，随之自动封口，水袋便加工成。

KPS-60型水袋自动封装机。