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推广隧道掘进水压爆破成果报告

中铁二十局集团沪昆客专贵州段工程指挥部

2013年12月15日

中铁二十局集团承建沪昆客专贵州段9标

推广隧道掘进水压爆破成果报告

冯军武 岐峰军 汪东瑞 谭德庆

由我集团承建的沪昆客专贵州段9标，共有隧道19座，累计长43.566㎞，占线路长68.3％。为加快施工进度、降低成本，自2013年6月10日开始，首先在全标段最长的岗乌隧道推广隧道掘进水压爆破，紧接着在其它隧道相继推广，均取得令人满意的爆破效果，凸显了隧道掘进水压爆破独居的“三提高一保护”极其显著的作用与效果。下面仅以岗乌隧道1#横洞工区主洞水压爆破为例，分析总结推广隧道掘进水压爆破所取得的成果。

1.岗乌隧道工程概况

岗乌隧道全长13.187km，进口里程D1K868+415,出口里程D1K881+602,为单洞双线隧道。岗乌隧道位于溶蚀中山槽谷、沟谷，总体地势北高南低，受北盘江及其支流深切，山高坡陡，沟深窄长。隧道洞身穿越区域以碳酸盐岩广泛分布为主要特征，具构造剥蚀～溶蚀槽谷地貌特点。

2.隧道掘进常规爆破

隧道掘进所谓“常规爆破”，系指炮眼只装药卷而无回填堵塞，对光爆炮眼用炸药箱纸壳捲成卷浸水后堵塞在炮眼口（这种做法不可取），这种炮眼装药结构的隧道掘进爆破，惯称隧道掘进常规爆破。

岗乌隧道掘进采取上下台阶法常规爆破，III级围岩上台阶开挖断面为80.75m2。上台阶钻爆炮眼分布见图1，炮眼参数见表1。

图1上台阶炮眼分布图

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表1岗乌隧道掘进常规爆破炮眼参数 序号 1 2 3 炮眼 分类 拱部周边眼 边墙周边眼 辅助眼 炮眼数 （个） 20 30 60 雷管段数（段） 13 13 3、5、7、9、11 炮眼长度（m） 3.7 3.7 每孔药卷数（卷/2.0 4.0 9.0 炮眼装药量 单孔装药量（Kg） 0.4 0.8 1.8 合计药量8.0 24.0 108 4 5 6 地板眼 掏槽眼 合计 15 14 139 15 1 3.7 4.5 14.0 12.0 2.8 2.4 42 33.6 215.6 岗乌隧道2013 年6月10日之前，均采取常规爆破，其爆破效果见表2

表2 隧道爆掘进常规爆破效果 装药量（kg） 216 实际单位用药量（kg/m） 0.84 3设计进尺（m） 3.7 实际进尺（m） 3.2 炮眼利用率（%） 86.5 通风时间（min） 45 爆堆长度（m） 30 3.隧道掘进水压爆破 3.1基本原理

隧道掘进水压爆破定义是往炮眼中一定位置放入水袋，最后用炮泥回填堵塞到炮眼口为止。

爆破时围岩的破碎主要依靠炮眼中炸药爆炸在围岩中产生的应力波以及爆炸气体膨胀共同作用而完成，而隧道掘进常规爆破炮眼无回填堵塞，（如图2）炸药爆炸能量因压缩炮眼中的空气受到一定损失，造成应力波强度下降，不利于围岩破碎，而爆炸生成的膨胀气体由于炮眼中无阻挡对围岩没形成二次破碎而冲向炮眼口变成冲击波损失掉，此外炮眼无回填堵塞爆破时还会产生粉尘，严重污染作业环境。这是当前国内外隧道爆破存在多年已久的未能充分利用炸药能量和爆破严重污染环境等两大难题。我国著名爆破专家何广沂教授研发的隧道掘进水压爆破，很好的破解了这两大难题。

图2：炮眼无回填堵塞

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