浅谈双聚能预裂与光面爆破综合技术应用

杨宁娜

摘 要： 建筑物延时开挖施工中，经常会使用预裂（光面）爆破技术，其相较于普通欲裂爆破而言，钻孔工作量要更大，对于岩体的破坏性也越大。为了减少钻孔量，爆破后能够保留更多的岩体，急需寻找新的爆破技术。在长期爆破实践中得到，采用聚氯乙烯材料制造成的双聚能槽药管所产生的破坏性小，其能够实现双聚能欲裂和光面爆破。基于此，本文就双聚能欲裂和光面爆破综合技术应用展开研究，首先阐述了该技术，其次对其应用进行了具体的分析。

关键词： 双聚能欲裂;光面爆破;综合技术应用

【中图分类号】TV542     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）19-0240-01

从上世纪80年代开始，相关人员就聚能爆破试验展开了相关的研究，但是由于技术和工艺水平限制，导致其无法应用在爆破施工中。之后，随着技术的发展，相关学者加大力度研究聚能药管，设计了聚能药卷进行爆破试验研究，甚至通过孔壁切槽组成聚能结构，进而达到聚能预裂爆破，但是效果不佳。近年来，相关学者利用金属聚能结构研究聚能欲裂和光面爆破技术，但是由于实用价值不高无法在工程中实现推广应用。最终，在长期实践基础上，研发了结构简单、价格低廉的聚氯乙烯材料所制成的聚能槽药罐，为预裂光面爆破的发展起到了推动作用。

1 双聚能欲裂和光面爆破技术概述

1.1 机理

双聚能爆破在预裂光面爆破中，受到完全不耦合装药和双聚能槽管的聚能作用以及对中控制作用促使聚能射流面以及预裂光爆面能够实现吻合，裂纹形成时由于高压气体和高能气流气刃导致聚能射流可以顺着裂缝喷射，此时爆破应力就会导致岩体出现裂缝，而裂缝彼此之间相互作用导致其不断拓展[1]。

1.2 要点

（1）双聚能药卷

双聚能药卷就是利用特质异型管将粉状或乳状炸药装入其中制成的，聚能槽张角和管截面长短时根据试验

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图1 双聚能药卷

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得到的，见图1。

（2）聚能槽对中技术

聚能槽对中技术分为双聚能预裂和光面爆破孔口以及孔内两个对中技术。其中孔口聚能槽对中技术就是利用特殊孔口地面对中环，确保各个聚能药卷中的聚能槽可以位于同一爆破面中。在炮孔居中部位，双聚能槽药卷利用套管和居中装置实现[2]。同双V形槽聚能槽罐尺寸、形状一致的套管连接，确保全孔都位于同一直线上，孔内居中装置确保药卷可以位于孔中心，进而做到完全不耦合装药，其对中效果要更好。

（3）装药技术

双聚能槽管能够实现人工或机械装药。锥形容器可以直接灌装粉状炸药，装药机可以直接对乳化炸药进行装药。粉状炸药类的双聚能预裂和光面爆破中，需要采取措施做好装药防水工作，进而使粉状炸药能够在有水的环境中实现聚能预裂光面爆破。

1.3 成孔和装药引爆技术

成孔技术同普通预裂光面孔一致，只需要根据规范进行造孔，炮孔同面性好，效果就越好。主爆孔网参数依据要求确定，缓冲孔网参数与普通梯段爆破相同。装药时，可以事先根据需求量进行灌装，引爆前运输到工地，放入到炮孔中，与套管接长连接到一定长度即可。底部需要在双槽聚能管槽两侧捆绑住药卷即可。

双聚能槽药管凭借着双聚能槽罐和药管与起爆直径临近所形成的，其需要做到全孔用导爆索引爆。垂直聚能预裂光面爆破过程中，导爆索能够承重聚能药卷。双聚能槽罐中，炮孔封堵处不可装药，与管外封堵连通封堵，保证封堵质量，之后根据单响药量进行分段控制，使用非电雷管对其进行引爆[3]。

2 双聚能预裂与光面爆破综合技术的应用

2.1 工程案例

江苏溧阳抽水蓄能电站位于江苏溧阳，上水库临近安徽，下水库临近沙河水库，枢纽建筑是由上水库、输水系统、下水裤和发电厂房等部分构成的。电站安装的发电机为250WM可逆式水泵水轮发电机，装机容量为1500MW。该工程位于地形复杂区，边坡施工难度大，应用双聚能预裂和光面爆破技术进行施工，完成边坡开挖，效果比较好。

2.2 具体应用

上水库区域岩性复杂，岩石风化严重，地表暴露的岩石呈现强风化现象，局部裸露的粉砂质泥岩呈现全风化现象。下水库基岩属于侏罗系火山喷出岩，包括安山岩以及花岗斑岩，其整体抗风化能力不强，极易受到风化侵蚀。

在强风化岩石下，采用双聚能预裂和光面爆破技术，爆破后的边坡地面无残留岩梗，对于预留岩石的破坏性较小，能够保留窄马道[4]。同时，该爆破条件下，边坡更加平整，半孔率也更高，对于围堰的破坏性比较小，可以应用在地质条件不佳的区域。

通过上述分析得到，溧阳工程在开挖岩石边坡时应用双聚能预裂和光面爆破技术，开挖质量较好，在强风化边坡情况下，下水库边坡得到有效开挖，开挖优良率超过93%，上水库边坡开挖优良率达到100%。但是在实际应用时也存在一些不足，尽管在强风化岩石情况下应用双聚能预裂爆破技术效果较好，但是在弱风化岩石情况下若是沿用这种爆破参数会导致坡面出现挂渣现象，也就是说，爆破后出渣时岩体无法顺着预裂面滑下，要通过反铲对其挖除修坡。由于岩体整体已经破碎，修坡时不能够保证预裂面的平整，使得边坡成型不佳，不利于边坡稳定。此外，由于双聚能预裂孔以及缓冲孔之间的排距较大，爆破气流方向是顺着裂面方向移动，无法作用在垂直预裂面上，因此，双聚能预裂孔和缓冲孔之间的巖体必须要将减小缓冲孔作用，避免岩体下滑出现挂渣现象[5]。针对挂渣问题，可以将双聚能预裂孔和缓冲孔排距降低，以解决挂渣。

结束语：通过上述分析得到，双聚能预裂和光面爆破综合技术应用了聚能药卷爆破原理使预裂光面爆破孔距加大，继而实现爆破。装药密度下降、爆破能量集中放射使得该技术能够减少爆破对岩体的不良影响，进而使岩体更加的稳定、完整。此外，该技术的应用也能够节能降耗、保护环境，在实际工程应用时，可以有效提高施工进度，降低生产成本，具有明显的经济社社会方面的效益。

参考文献

[1] 魏本强.双聚能预裂爆破在溧阳抽水蓄能电站上水库库岸开挖中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，000（008）：2950.

[2] 付开红.浅谈水利工程隧道光面爆破施工技术应用[J].建筑与装饰，2019（23）.

[3] 李永祥.隧道施工中光面爆破技术的应用浅析[J].科学与财富，2019（24）.

[4] 马崇杰.浅谈光面爆破在地下中小洞室开挖中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，000（030）：3698.

[5] 王志敏.浅谈隧洞光面爆破技术的应用[J].水利水电施工，2018（03）：34-38.