1平顶山隧道施工工艺及特点
1.1常规爆破常规爆破泛指炮孔无回填堵塞或仅用纸壳堵塞的施工爆破。药卷一旦被起爆，则在药卷中产生的爆轰波，爆轰波一是沿炮眼径向传播，在炮眼无回填堵塞时，强度降低从而消弱对围岩的破碎。二是炸药爆破在炮眼中除产生爆轰波作用之外，还有爆破气体膨胀作用，由于无堵塞膨胀气体很迅速从炮眼口冲出。1.2水压爆破水压爆破与常规爆破相比大致相同，即钻孔方式、炮眼布置、炮眼数量、炮眼深度、装药结构、网路敷设、起爆顺序及微差间隔时间等参数的设计都不变，所不同的只是在炮孔内增加水袋和填堵炮泥，在炸药爆炸产生的冲击波作用下利用水密封作用来减少能量损失，增加其有效能量，水袋中的水分形成雾状以提高排烟除尘的目的。隧道掘进水压爆破由于炮眼中一定位置有一定量的水并用炮泥回填堵塞，与炮眼无回填相比，最能有效利用应力波和膨胀气体的作用破碎岩石，此外由于炮眼中有水还会产生“水楔”和“水雾化”作用，不但有利于破碎岩石，还可降低爆破粉尘，稀释有毒气体的作用。1.3复合水压爆破复合水压爆破又叫封堵灵水压复合爆破。该施工技术是对水压爆破施工中使用的封堵材料进行的改进，采用封堵灵替换炮泥，使炮眼封堵效果更加显著，使用更加便捷。封堵灵属于一种新型的快速封堵膨固材料，采用A、B料接触反应，快速膨胀固化，从而达到快速封堵炮眼的目的。1.4炮泥加工工艺主要设备：炮泥机。炮泥原料的准备：炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。加工炮泥的前一天，应把已筛好的黏土、砂和水按重量配比人工拌和好，第二天制作成的炮泥比临时拌和的柔韧性更好。1.5水袋加工工艺主要设备：封口机。塑料袋为通用的聚乙烯塑料制成，厚0.8mm，直径35mm，长度200mm，塑料袋是由塑料加工厂加工制成，使用自动灌水、自动封口的“封口机”制作水袋，每小时可加工500~700袋。
2平顶山隧道爆破设计
平顶山隧道试验研究时为Ⅳ围岩，断面型式为S4a1，断面面积为91.42m2。S4a1的常规钻爆设计为：采用楔形掏槽，全断面炮孔数共计126个（含周边眼），钻孔深度3.8m，总计装药量290kg。
3平顶山隧道爆破采集与分析
3.1常规爆破常规爆破为炮孔无回填堵塞，数据采集点为平顶山隧道左洞，采集点断面面积91.42m2，断面型式S4a1，采集循环数为12个，采集里程L1K125+489～L1K125+449，累计爆破进尺约40m，每循环钻孔深度3.8m，实际循环进尺范围3.18～3.62m，平均循环进尺3.36m。3.2水压爆破水压爆破为炮孔水袋回填加炮泥堵塞，数据采集点为平顶山隧道右洞，采集点断面面积91.42m2，断面型式S4a1，采集循环数为10个，采集里程K125+481～K125+445.5，累计爆破进尺约35.5m，每循环钻孔深度3.8m，实际循环进尺范围3.33～3.69m，平均循环进尺3.54m。3.3复合水压爆破复合水压爆破为炮孔水袋回填加“封堵灵”堵塞，数据采集点为平顶山隧道右洞，采集点断面面积91.42m2，断面型式S4a1，采集循环数为10个，采集里程K125+445.5～K125+408，累计爆破进尺约37.5m，每循环钻孔深度3.8m，实际循环进尺范围3.67～3.78m，平均循环进尺3.73m。3.4数据分析参考平顶山隧道左右洞的统计数据，以循环平均值作为比较基础，与常规爆破相比，水压爆破单位耗药量节省炸药14.3%，复合爆破节省炸药量18.7%。相对于常规爆破，水压爆破的通风时间缩短38%，复合爆破的通风时间缩短75%。从开始钻孔到出渣结束，常规爆破的平均循环时间为557min，水压爆破的平均循环时间为558min，封堵灵水压复合爆破平均循环时间为533min，整体循环时间缩短。水压爆破的水袋用量为350～450根水袋，复合水压爆破的水袋用量为500～600根。相对于常规爆破来说，水压爆破降尘率为50.8%，复合水压爆破降尘率为68.2%。常规爆破的平均循环进尺为3.36m，水压爆破的平均循环进尺为3.54m，封堵灵水压复合爆破的平均循环进尺为3.73m。相对于无封堵的常规爆破来说，水压爆破的炮眼残留率提高了103%，复合爆破的炮眼残留率提高了107%。3.5经济分析根据常规爆破和水压爆破采集数据的对比，在断面面积、炮眼布置和钻孔深度相同的前提下，水压爆破比常规爆破平均每循环多进尺0.18m，平均每m3爆破节省炸药0.13kg，通风时间缩短了14min。根据常规爆破和复合爆破采集数据的对比，在断面面积、炮眼布置和钻孔深度相同的前提下，水压爆破比常规爆破平均每循环多进尺0.37m，平均每m3爆破节省炸药0.17kg，通风时间缩短了26min。
作者：刘建华 单位：承德公路工程监理有限责任公司
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