何广沂

(铁道建筑研究设计院，北京 102600)

1 基本概念

隧道掘进常规爆破方法(以下简称常规爆破)的装药结构是炮孔仅装药卷和起爆雷管，无回填填塞，如图1所示。这种装药结构存在着不能充分利用炸药有效能量和严重污染环境两大痼疾，为此笔者于20世纪末研发了隧道掘进水压爆破。

图1 隧道掘进常规爆破炮孔装药结构Fig.1 The charge structure of conventional blasting blasthole in tunnel excavation

隧道掘进水压爆破系指在常规爆破炮孔装药结构的基础上，往炮孔一定位置注入一定量的水(见图2)。隧道爆破掘进炮孔是水平的，炮孔有可能漏水，因此把水装入复合材料的袋中，往炮孔注水就是把水袋填入炮孔中。

图2 隧道掘进水压爆破炮孔装药结构Fig.2 The charge structure of hydraulic blasting blasthole in tunnel excavation

隧道掘进水压爆破与常规爆破，在开挖形式、掏槽种类、炮孔分布、炮孔数量、炮孔深度、起爆顺序和起爆间隔方面的设计施工完全相同；唯一不同是水压爆破的炮孔中增添了水袋。

隧道掘进水压爆破基本原理和优势：常规爆破的炮孔中只有药卷和起爆雷管，炮孔中上部位是空的，充满空气，当药卷爆炸产生爆轰波传播到炮孔中上部空气，空气被压缩，导致爆轰波能量部分损失，而水压爆破，炮孔中上部位被水充满，爆轰波传到水中，由于水的不可压缩性，爆轰波能量不损失，这样比常规爆破更有利于围岩破碎。炮孔底端的定量水在爆破过程中产生“水楔”效应，可延长对围岩的作用时间防止岩爆，同时进一步破碎围岩，爆破效果比仅药卷直接作用围岩更好。炮孔中上部的炮孔填塞水，有效利用药卷爆炸生成的膨胀气体对围岩再破碎。……