XXX高铁青阳隧道全长10.1公里,为全线唯一一座山岭隧道,设计为钻爆法施工,采用光面爆破。隧道围岩以白垩系下统青山组(k1q)玄武岩、安山岩为主,岩体强度高、颗粒细、耐磨,打眼钻孔时间长,爆破进尺不理想;玄武元、安山岩柱状节理,光面爆破成形较难控制。设计围岩II、III级占全隧长度的74%,IV、V级占全隧长度的26%。青阳隧道为全线工期控制性工程,施工进度压力很大。
水压爆破是在常规爆破工艺上通过在炮孔内药卷以外的空间处添加水袋、孔口采用炮泥堵塞,以达到提高爆破效果、节能环保的革新技术。
(一) 技术原理
该技术原理利用了水的不可压缩性,爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中,加上孔口炮泥堵塞,提高了对岩石的破碎效果,形成的水雾作用又有利于降尘和吸附有害有毒气体。要特别提出的是,炮眼底部水袋水击波反射作用加强应力波强度更有利于围岩破碎炮眼而不留炮根。总而言之,由于炮眼中有水,并用炮泥回填堵塞,能充分利用炸药能量,而且又大大降低粉尘对环境的污染。
(二) 适用条件
水压爆破在炮眼数量、炮眼深度、炮眼分布以及起爆顺序等设计与常规爆破并无区别,只是在单个炮眼的装药量和装药结构上作了变化,即适当地减少了单个孔的装药量,往炮眼中装入水袋,最后用炮泥回填堵塞。因此适用于隧道的各级围岩爆破作业。
(三) 工艺流程
水压爆破工艺流程与普通爆破基本相同,不同之处在于要事先加工好爆破所需的炮泥及水袋,并在装药时按照设计的装药结构分次序装入水袋、炸药、水袋后,用炮泥堵塞。