隧道掘进周边孔间隔装药结构选取及优化*

刘江超，高文学，张声辉

(北京工业大学 建筑工程学院，北京 100124)

目前空气间隔装药结构在隧道光面爆破中得到大量应用，它能够保证开挖轮廓的光滑平整减小对围岩的损伤，以及围岩的完整性和自身承载力[1,2]。国内外研究人员通过数值模拟、理论分析和相关实验等多种方法对其进行了研究。谢烽等在炸药单耗相同的情况下对三种不同孔径的合理空气间隔长度进行研究，结果表明采用空气间隔爆破形成的大块率及级配情况好于连续装药[3]；张迅结合爆破设计及实际施工情况，介绍了不耦合装药系数对施工的影响[4]；王圣涛等在施工现场进行多次空气间隔光面爆破试验[5]，通过不断优化爆破参数提出了适合的爆破方案；Fourney W L和Moxon N T也先后通过实验、理论进行了空气间隔爆破技术的研究及应用[6,7]。

后来发现水介质相对空气具有不可压缩性，传递爆炸能量的效果更好而且爆炸后形成的水雾能够降低爆破粉尘，因此水间隔装药在隧道掘进过程中得到了应用。刘江超等对常见的三种水封爆破装药结构进行模拟并结合现场试验，得到了最优的水封爆破装药结构[8]；李启月等采用预留光爆层水压爆破技术进行爆破施工，有效的解决了线性超挖大、光爆效果差等问题[9]，证明预留光爆层水压爆破技术对大断面特长公路隧道掘进爆破危害控制的可行性。万嗣鹏等从水压爆破、掏槽形式和延时时间三个方面对爆破方案进行优化[10]，结果表明水压爆破技术结合准直眼掏槽形式能较好地改善爆破效果，形成较好的隧道轮廓和掏槽效果。……