隧道掘进水压爆破技术发展与创新

王树成 何广沂

（1.中铁十七局集团有限公司 山西太原 030006；2.中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600）

1 引言

随着国内隧道工程建设的快速发展，当前，传统的光面爆破技术已不能满足日益增高的爆破效果需求［1］，国内外诸多学者对于爆破技术的革新进行了一系列研究。

水压爆破是一种在常规光面爆破技术基础之上发展起来的技术。何广沂等［2］在露天开挖爆破工程中首先提出了水压爆破技术。王振江、李海港等［3－4］通过对比常规爆破与水压爆破，指出水压爆破可以降低爆破振动且有效节省炸药成本与人力成本。Sellers［5］通过隧道工程实践中的开挖效果，发现水压爆破能有效改善爆破环境的同时提高爆破效率。韩国工程师Jeong等［6］采用水压预裂爆破的隧道开挖方法，发现与普通预裂爆破相比，水压爆破传能效率明显提高。

何广沂等［7］于2016年研发提出了“聚能水压光面爆破”新技术。聚能水压光面爆破技术是在聚能效应和水压爆破技术基础之上，为了进一步实现环保节能和绿色施工所形成的新型爆破方法［8］。Yang等［9］将聚能技术运用到预裂爆破中，验证了切缝PVC聚能管能提升光面成型效果。沈显才［10］通过某地铁暗挖隧道的施工，介绍了聚能水压光面爆破技术的基本原理、实际操作和取得的实际应用效果，叙述了聚能管装置的组成、组装工艺和光爆炮眼间距和装药结构。刘海波等［11］使用聚能水压光面爆破技术对金瓶岩隧道进行施工，认为此技术能够有效降低施工成本的同时，有助于实现隧道开挖的“精细化”和“绿色施工”。王军［12］通过理论分析和现场试验的方法，对蒙华铁路崤山隧道工程中应用的聚能水压光面爆破技术分析，展示了该技术的优越性。

综上所述，借助于大量的工程经验及技术研究，爆破技术已经有了显著的发展，水压爆破技术已经逐渐替代传统爆破技术。本文将从水压爆破技术基本概念、研发历程和实际应用变化发展各阶段三个方面，对隧道掘进水压爆破技术的发展与创新展开分析，并提出爆破技术下一步可研究的方向。

2 隧道掘进水压爆破技术基本概念

目前很多单位隧道爆破掘进仍采取炮眼无回填堵塞爆破（以下简称常规爆破），即炮眼仅装药卷和起爆雷管，无回填堵塞，如图1所示。这种炮眼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等两大痼疾，为此何广沂教授于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眼装药结构

所谓“隧道掘进水压爆破”，即指往炮眼一定位置注入一定量的水，如图2所示。隧道爆破掘进炮眼是水平的，炮眼有可能漏水，怎么往炮眼注水呢？说来很简单，就是把水装入复合材料的袋中，称为水袋。往炮眼中注水就是把水袋填入炮眼中。

图2 隧道掘进水压爆破炮眼装药结构

隧道掘进水压爆破与隧道掘进常规爆破，在钻爆设计与施工方面有七点相同，即开挖形式（全断面或台阶）、掏槽种类、炮眼分布、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序和起爆间隔时间等一模一样，施工不增加任何工作量。唯一的不同即水压爆破与常规爆破相比，炮眼中增添了水袋。

隧道掘进水压爆破基本原理和优越所在简述如下：

常规爆破的炮眼中除药卷和起爆雷管外，炮眼中上部位是空的，充满空气，当药卷爆炸产生爆轰波传到炮眼中上部空气，空气是可压缩，损失爆轰波能量。

水压爆破的炮眼中上部位被水充满，爆轰波传到水中，水不可压缩，爆轰波能量不损失，这样比常规爆破有利于围岩破碎。利用在炮眼最底部一定量的水在爆破过程中延长对围岩作用时间，其爆破效果比有药卷更佳。炮眼中的水在爆炸作用下产生的“水楔”效应进一步破碎围岩。炮眼中上部位的水堵塞炮眼，有效利用药卷爆炸生成的膨胀气体对围岩再破碎。炮眼中的水除具有上述作用外，爆破产生的“水雾”起到很好降尘作用，还可以防止瓦斯爆炸。此外，“水楔”作用还可以防止岩爆。

因此，隧道掘进水压爆破与常规爆破相比，实现了“节能环保”作用效果的创新，即水压爆破具有“三提高一保护”作用效果。“三提高”：一是提高炸药有效能量利用率，即节省20%炸药；二是提高施工效率，加快施工进度，每循环进尺提高30 cm；三是降低成本提高经济效益，每延米可节省钻爆成本几百元。“一保护”：粉尘浓度降低90%，大大改善隧道施工环境，保护隧道施工作业人员身体健康。

3 隧道掘进水压爆破初始研发历程

3.1 露天深孔水压爆破

隧道掘进水压爆破源于露天深孔水压爆破。以往露天深孔爆破，是使用潜孔钻机钻孔，炮眼采用岩屑或土回填堵塞，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，为此何广沂教授研发成功了露天深孔水压爆破。所谓“露天深孔水压爆破”，就是改变露天深孔爆破炮眼装药结构，创新点就是变土回填堵塞炮眼为水与土复合堵塞炮眼，水与土的堵塞深度为1∶1，先用水回填，再用土回填炮眼到炮眼口；炮眼最底部深约0.5 m不装药而注入水。

露天深孔水压爆破于1995年开始研发的，为原铁道部科技项目。经两年的研究，尤其是实际应用，于1997年通过了部级鉴定，国内知名爆破专家教授几乎全出席了鉴定会并给予了很客观也很高评价——“国内外首创”。

3.2 隧道掘进水压爆破技术理论

露天深孔水压爆破研发成功之后，何广沂教授想到垂直而比较大口径的炮眼可以搞水压爆破，那么对于隧道爆破掘进，水平而口径较小的炮眼可不可以也实施水压爆破，于是1998年“隧道掘进水压爆破技术”被原中国铁道建筑总公司批准立项研发。

隧道掘进水压爆破研发伊始，为保证研究强有力的理论支撑，与山西理工大学合作进行模拟应变测试，应变测试结果表明：炮眼底部切向拉应变水压爆破比常规爆破增加13%，炮眼中、上部切向拉应变分别增加7%和34%，切向拉应变是破碎围岩主要参数，即切向拉应变越大越有利于围岩破碎，水压爆破切向拉应变大，即水压爆破不留炮根或少留炮根、围岩破碎率高且不出现大块原因所在。

经应变测试，虽然隧道掘进水压爆破在理论上有支撑，但必须经实际爆破效果来验证理论分析正确与否。于是2002年初在渝怀铁路歌乐山隧道进行了隧道掘进水压爆破应用试验。

3.3 水压爆破技术实用效果

渝（重庆）怀（化）铁路歌乐山隧道出口于2001年3月开始，直到2002年5月，隧道掘进均采取常规爆破，Ⅲ级围岩全断面（断面59.4 m2）开挖，采取复式楔形掏槽，全断面炮眼数为117个，其炮眼分布和起爆顺序如图3所示，设计掘进深度为3.8 m，总装药量248.9 kg，实际进尺 3.2～3.5 m，平均进尺3.36 m，平均炮眼利用率为86.2%，单位耗药量1.247 kg/m3。

图3 炮眼分布及起爆顺序（单位：cm）

从2002年6月开始至2002年12月16日隧道贯通，一直采取水压爆破。

水压爆破炮眼分布及起爆顺序与常规爆破图3所示一模一样，仅改变的是炮眼装药结构，从炮眼底至炮眼口依次为药卷、水袋和炮泥，如图4所示，总装药量为228.7 kg。

图4 歌乐山隧道水压爆破炮眼装药结构

需要说明的是，炮眼中水袋长与炮泥长之比约1∶1，每袋水袋长30 cm，直径 3.5 cm，人工灌水和扎口，制作既慢又费力。

自2002年6月以来到歌乐山隧道贯通，连续采取水压爆破开挖整整200个循环，共计掘进了740.1 m，在Ⅲ级围岩（灰岩）地段，设计掘进深度3.8 m，每循环实际进尺3.5～3.8 m，平均每循环进尺为3.70 m，平均炮眼利用率达97.4%，单位耗药量1.041 kg/m3，爆破后粉尘浓度下降42.5%。

水压爆破每循环平均进尺3.7 m，采取水压爆破200个循环实际进尺740.1 m，如仍采取常规爆破则需220个循环，推迟隧道贯通10 d。

歌乐山隧道出口采取水压爆破与原先常规爆破相比，每循环多掘进0.34 m，并节省炸药20.2 kg，按现今比价，炸药每吨约10 000元，钻爆每方75元，经计算水压爆破比常规爆破每延米节省费用400元多，如把因通风、装渣时间缩短以及项目管费考虑进去，每延米节省费用约500元。

综上所述，水压爆破在歌乐山隧道出口应用试验，已凸显水压爆破“三提高一保护”的作用效果。隧道掘进水压爆破既有理论支撑又有实际应用爆破成果，于2002年12月18日，由重庆市科委主持，由重庆大学、太原理工大学、中国科学院力学所和铁道科学院等八个单位的院士、研究员、教授和专家等九人组成鉴定委员会对“隧道掘进水压爆破”进行了鉴定。鉴定认为该项技术为国内领先、国际先进。

3.4 水压爆破技术的试点推广

于2004年初，以“隧道掘进水压爆破应用技术”为题，向建设部申报了“科技成果推广项目”，并于2004年7月7日获得批准。按照《建设部2004年科技成果推广项目》的通知精神和要求，我们进行了有计划的推广试点。

为使“隧道掘进水压爆破”推广试点具有普遍性、代表性，成为名副其实的“示范工程”或“样板工程”，为面向全国广泛推广提供可靠、准确的数据和经验，我们选择了不同单位承建的不同隧道、不同隧道开挖断面、不同地质，进行推广试点“隧道掘进水压爆破”。

不同单位，分别是中铁十一局集团承建的宜（昌）万（州）铁路马鹿箐隧道和金沙江溪洛渡水电站（中国第二大水电站）对外交通工程大河湾公路隧道；中铁十五局集团承建的宜万铁路齐岳山特长大隧道和浙江台（州）金（华）高速公路苍山岭隧道。

不同的隧道，是指两座铁路隧道和两座公路隧道。

不同的隧道断面，是指铁路单线隧道断面60 m2，公路隧道断面80 m2。

不同的隧道地质结构，是指Ⅰ～Ⅴ级不等的岩石种类，其中石质有灰岩、沙岩等。

在4个推广试点中对常规爆破炮眼装药结构和其他四种炮眼装药结构（见图5），进行实际爆破效果对比，得到的结果是，图5e爆破效果最佳，具有极其显著的“三提高一保护”作用效果，即提高炸药有效能量利用率，节省炸药17%～24%；提高施工效率，每一循环提高进尺0.30～0.60 cm，爆渣破碎，爆堆集中，加快装渣速度；提高经济效益，每延米节约成本500～600元；粉尘浓度下降67%，改善隧道作业环境，保护施工人员身体健康。

图5 炮眼5种不同装药结构

鉴于推广试点已达到《建设部2004年科报成果推广项目》的通知精神和要求，于2006年1月，“隧道掘进水压爆破技术”被评为“中联重科杯”华夏建设科学技术二等奖（证书号：2005－2－1301），即省部级二等奖；以“隧道掘进水压爆破”为主要内容，于2007年6月由中国铁道出版社出版《节能环保工程爆破》一书，于2014年5月第2次印刷；于2008年7月，“隧道掘进水压爆破”获得国家发明专利（证书号第410636号）。

4 隧道掘进水压爆破变化发展创新历程

隧道掘进水压爆破在示范工程基础上，不断变化发展提高，变革创新；作者以实际爆破效果和钻爆作业人员认可与否作为标准，把隧道掘进水压爆破技术发展分为三个阶段，现分述如下。

4.1 隧道掘进水压爆破创新发展第一个阶段

隧道掘进水压爆破创新历程的第一个阶段即创造性地改变炮眼装药结构，相较于常规爆破大幅提升了爆破效果及降尘效果，同时从山岭隧道推广到城市地铁暗挖隧道，扩大了适用范围并且实现了实用性与节能环保性的创新。

隧道掘进水压爆破炮眼装药结构为：光爆炮眼以内的所有炮眼，其中包括掏槽眼、辅助眼和底板眼等，其炮眼装药结构分四步进行：第一步往炮眼最底部装一袋水袋；第二步装药卷，其药卷数量比常规爆破少一卷；第三步装水袋，采取1/2计算方法和四舍五入规则确定装几袋水袋，例如装完药卷之后，炮眼剩余长度为1.2 m，那么装3袋水袋就可以，如剩余长度1.3 m，也装3袋，如剩余长度1.4 m，那就装4袋；第四步回填堵塞炮泥到炮眼口。

光爆炮眼装药结构比较简单，在常规爆破光爆炮眼间隔装药前提下，往炮眼最底部装填1袋水袋，在炮眼口顶部装填1～2袋水袋，最后用炮泥回填堵塞到炮眼口，如前文图2所示。爆破中借助水的不可压缩性，使爆破对结构产生冲击波分布更加均匀，起到更优的爆破效果。

在第一个阶段推广隧道掘进水压爆破过程中对粉尘浓度进行实测，水压爆破比常规爆破粉尘浓度下降67%，说明水压爆破对于降尘，改善施工环境具有很大效果。

还要说明的是，应用试验和示范工程炮泥是使用某研究所试制的炮泥机加工而成，这种炮泥机重310 kg，每台30 000元，而在第一个阶段用的是通用炮泥机，重190 kg，每台仅3 500元。示范工程加工水袋也是使用某研究所转卖的封口机，如图6所示，每台11 000元，而在第一个阶段是使用在市场购置的，每台6 500元。

图6 封口机

中国铁建股份有限公司于2011年4月12日在（北）京福（州）高铁中铁十一局承建的闽赣段石壁岭隧道召开了“隧道掘进水压爆破”现场会。参加现场会的有中国铁建夏国斌副总裁兼总工程师、股份公司工程部、科技部部长及有关人员，还有中铁十一局集团赵晋华总经理，各个局集团总工程师及其技术员，共计百余人。现场会过后，于2011年5月16日股份公司发出《关于做好隧道掘进水压爆破技术推广工作的通知》。现场会起了很好很大的作用，中国铁建股份有限公司所属各个局集团立即普遍推广了隧道掘进水压爆破。

水压爆破不但在山岭隧道广泛推广应用，而且推广到城市地铁暗挖隧道，自2011年10月至今，已在东莞、广州、深圳、贵阳、重庆、青岛和厦门等多个城市推广。2014年11月在贵阳召开贵阳地铁1号线暗挖隧道水压爆破现场会，2015年10月在重庆也召开了推广地铁暗挖隧道水压爆破现场会。

地铁暗挖隧道采取水压爆破与山岭隧道一样，同具有“三提高一保护”作用效果外，针对地铁暗挖隧道特殊的环境，水压爆破还能起到六个“有效控制”作用效果：

一有效控制爆破振动在安全范围以内，确保房屋、楼房和各种设施安全；

二有效控制冲击波强度，不扰民、不影响人们正常工作与生活；

三有效控制粉尘浓度，不但改善作业环境，保护施工人员身体健康，而且确保地面环境不被污染；

四有效控制爆破后掌子面前的温度，不但不会上升，反而会下降，对夏季施工，尤其在重庆、广州、深圳等城市，尤为有益；

五有效控制爆破后岩石粒径，块度小，破碎均匀，解决地铁出碴困难、出碴不方便等问题；

六有效控制爆破后围岩稳定，不会产生新的裂隙，不会渗水。

4.2 隧道掘进水压爆破创新发展第二个阶段

长久以来，隧道爆破掘进，光爆破眼设计过密，打眼过多，打眼占用时间过长，能否减少光爆炮眼数量的同时，保障光爆质量成了隧道掘进水压爆破技术发展的又一个问题。为了解决这一问题，通过大量的研究创新，“聚能管装置”应运而生，使用“聚能管装置”代替光爆炮眼间隔装药，经在中铁十七局施工的拉（萨）林（芝）铁路米林隧道横洞等几个隧道实际应用，光爆破眼间距由常规光面爆破40～50 cm增大到80～100 cm且提高了光爆质量。

将具备聚能爆破作用的聚能管装置与第一阶段中的水压爆破技术结合，减少光爆炮眼数量，降低施工成本的同时，进一步提高了光爆质量，隧道掘进水压爆破技术也实现了第二阶段的创新。光爆炮眼采取聚能水压光面爆破，而光面炮眼以内所有炮眼仍采取第一个阶段炮眼装药结构，这两种炮眼装药结构的爆破，定义为“隧道掘进水压聚能爆破。”

4.2.1 聚能管装置

聚能管装置由聚能管、炸药、导爆索和定位圈等四部分组成，实物如图7所示。聚能管主体两侧有一对称凹进去的槽，顶角为70°，即“聚能槽”。装置中的炸药为通用的乳化炸药，导爆索也为通用的起爆器材。聚能管壁厚2 mm，其长度可长可短，为光爆破眼深度70%左右。聚能管材料为PVC。聚能管的截面尺寸如图8所示。

图7 聚能管实物照片

图8 聚能管截面尺寸（单位：mm）

要说明的是，聚能管是由魏华昌同志设计的，而聚能管装置安全准爆由何广沂教授设计的。

4.2.2 聚能水压光面爆破基本原理

采取聚能管装置代替光爆炮眼间隔装药，其光爆炮眼装药结构是：第一步往炮眼最底部装一袋水袋；第二步装填聚能管装置，千万注意聚能槽要与轮廓面平行；第三步装填1～2袋水袋；第四步炮泥回填堵塞。这种光面爆破，何广沂教授定义为“隧道掘进聚能水压光面爆破”。装药结构示意及截面如图9～图10所示。

图9 聚能水压光面爆破炮眼装药结构

图10 聚能水压光面爆破炮眼装药结构截面图

聚能水压光面爆破，光爆炮眼间距100 cm，能保障光爆质量吗？从聚能水压光面爆破原理可见端倪。

常规光面爆破技术原理是光爆炮眼中的药卷爆炸在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力，由于光爆炮眼相邻互为“空眼”，所以在光爆炮眼连线两侧产生应力集中度很大的拉应力，超过岩石抗拉强度，于是使炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害得多，除此之外，由于药卷爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步扩大延伸，最终形成光面。而聚能水压爆破除上述应力波作用外，紧跟随的是聚能槽产生的高温高压高速射流以及光爆炮眼中的水在爆破作用下产生的“水契”效应，促使岩石初始裂缝进一步延伸扩展加大，光爆炮眼水袋和炮泥复合回填堵塞，有力控制药卷爆炸生成的膨胀气体在炮眼中，其膨胀气体静力作用要比常规光面爆破不堵塞强得多，更有利已形成的裂缝延伸扩展加大，聚能水压光面爆破增添了高温高压高速射流和水楔作用以及增强膨胀气体静力作用，这三种因素共同作用的结果是解决常规光面爆破炮眼过密的主要原因。

4.2.3 隧道掘进水压聚能爆破实际应用

隧道掘进水压聚能爆破实际应用开始于2015年5月两座隧道，一座是新建成（都）兰（州）高铁金瓶岩隧道，另一座是新建宝（鸡）汉（中）高速公路石门隧道。这两座隧道采用水压聚能爆破不但具有“三提高一保护”作用效果，而且光爆破质量极优，尤其是每延米可节省成本上千元。

鉴于水压聚能爆破实际爆破效果，于2016年9月20日，由中国铁建股份有限公司主持进行了鉴定，参加鉴定有王建宁、等国内知名隧道专家院士。鉴定意见认为该项技术总体达到国际领先水平。

鉴定过后，隧道掘进水压聚能爆破广泛推广了，西南到拉（萨）林（芝）铁路，东北到牡（丹江）佳（木斯）高铁，华南到梅（州）汕（头）高铁、兴（国）泉（州）高铁，有高铁隧道、公路隧道和矿山。

在隧道掘进水压聚能爆破推广过程中，于2018年3月11日中央电视台走进科学节目以《石门爆破》为题，对隧道掘进水压聚能爆破作了详细报道。

2018年7月18日，中国铁建在兴泉高铁8标召开了现场会，为此中铁十二局集团制作了《隧道掘进水压聚能爆破》专题片。

4.3 隧道掘进水压爆破创新发展第三个阶段

作者指出，推广隧道掘进水压爆破第三个阶段技术应用是重中之重。人有旦夕祸福，天有不测风云。正当“隧道掘进水压聚能爆破”推广如火如荼之际，有关爆破器材管理部门，以聚能管装置对药卷二次改装为由停止推广使用。

为了解决这一问题，作者开展大量研究分析，研发出了光爆炮眼新型装药结构，该种结构下光爆炮眼无需导爆索，所有炮眼无需炮泥回填堵塞，结构优化的同时降尘效果和光爆质量也得到进一步提高，隧道掘进水压爆破技术的发展来到第三个阶段，实现了爆破技术与爆破效果的全面创新。

4.3.1 光爆新型装药结构

2019年4月16日，珠海市兴业快线石溪山隧道进行光爆眼新型装药结构的第一炮，石溪山隧道常规爆破光爆炮眼深3.8 m，其装药结构为第一步往炮眼最底部装1袋水袋，紧接着装1卷药卷；第二步装10袋水袋，紧接着装1卷药卷；第三步装3袋水袋；第四步炮泥回填堵塞到炮眼口。这种光爆炮眼新型装药结构，光爆质量比常规光爆更好，关键是光爆炮眼再不用导爆索，装药结构如图11所示。光爆炮眼采取新型装药结构，光爆炮眼以内所有炮眼仍采取第一、第二阶段装药结构，与此同时进行了粉尘浓度监测，监测结果如表1所示。

图11 石溪山隧道炮眼装药结构

表1 粉尘浓度监测

光爆炮眼可以不要导爆索，于是作者又想到回填堵塞可不可以不用炮泥？炮泥主要组分是黏土，在山岭隧道地带受条件限制，难以获取黏土。此外加工炮泥以及往炮眼回填堵塞费时费力，人工成本高，钻爆作业人员都不愿意用。这种想法于2020年9月19日在云南省巧家县复建等级公路新塘坪隧道实现了。新塘坪隧道光爆炮眼3.8 m深，其装药结构为第一步往炮眼最底部装1袋水袋，紧接着装1卷药卷；第二步装11袋水袋，紧接着装1卷药卷；第三步装4袋水袋到炮眼口，毋须炮泥回填堵塞。光爆炮眼以内的所有炮眼装药结构为第一步往炮眼最底部装填1袋水袋；第二步比常规爆破每个炮眼少装1卷药卷；第三步用水袋回填堵塞到炮眼口。装药结构如图12所示。

图12 新塘坪隧道新型炮眼装药结构

隧道爆破掘进，光爆炮眼一般最深3.8 m，可能有读者要问光爆炮眼深度如3.6 m，那么光爆炮眼装药结构如何？回答很简单，装药结构第二步少装1袋水袋就可以了，以此类推。

上述这种炮眼装药结构显著特征是光爆炮眼不用导爆索，所有炮眼不用炮泥回填堵塞，操作更简单更快捷，“三提高一保护”作用效果更显著，尤其是降尘效果更提高，降尘浓度要超过88%（有待测试）。这对川藏铁路隧道爆破开挖尤为重要有意义，这是因为川藏铁路地处高原，本身就缺氧，隧道常规爆破后粉尘浓度大，这就等于“雪上加霜”，而采取水压爆破不会出现“霜”了。

上述炮眼装药结构的推广使隧道掘进水压爆破的发展创新上了第三个阶段。

4.3.2 光爆新型装药结构推广应用

新塘坪隧道吹响推广第三个阶段炮眼装药结构的号角，紧接着陆续在杭（州）温（州）高铁香山岭隧道和朱店隧道出口、沈（阳）白（山）高铁吉林段枫叶岭隧道和辽宁段新宾隧道、（四）川（西）藏铁路康定2号隧道等进一步扩大范围推广。

彭（水）酉（阳）高速公路中巴隧道进行推广，取得很好爆破效果：设计每循环进尺3.8 m，实际进尺3.8 m，炮眼利用率100%；节省炸药17%；光爆炮眼半眼痕保留率80%以上，不欠挖更不超挖；爆破后可立即装渣大大缩短通风时间等等。

青岛地铁6号线推广时，在离爆破点最近楼房居民楼上感受震感，并未有显著震动响应，因为实测振速仅为 0.29 cm/s，较常规爆破振速的 0.49 cm/s降低了40.8%。

综上所述，依据“隧道掘进水压爆破技术发展创新”所取得的经验和成果，要不了多长时间，隧道掘进常规爆破将成为历史，而水压爆破必将成为隧道爆破掘进主力军、胜利军！

5 结束语

隧道掘进水压爆破技术推广应用历经近20年，发展创新历经了三个阶段，本文通过对隧道掘进水压爆破技术发展历程中炮眼装药结构的优化创新及相关成果展开综合分析，得出以下结论及建议：

（1）第一个阶段的水压爆破技术利用水的不可压缩性，借助“水楔”效应，较常规爆破大幅提升了爆破质量，同时爆破产生的“水雾”有效降低了粉尘浓度，改善施工环境，达到了绿色建造，节能环保的效果。

（2）第二个阶段的聚能水压光面爆破炮眼装药结构在水压爆破的基础上，有效利用高温高压高速射流以及增强膨胀气体静力的聚能作用，降低了爆破对于围岩的扰动，大幅减少光爆炮眼数量，降低施工成本的同时，保证了爆破质量。

（3）第三个阶段的光爆新型装药结构创造性地取消了导爆索及回填堵塞采用的炮泥，充分利用水压爆破技术特性，有效提升“三提高一保护”作用效果。

（4）为了进一步提高水压爆破技术的应用效果，隧道掘进水压爆破发展创新仍需在炮眼装药结构的参数设计、结构构造组成等方面结合理论分析开展更深层次的研究，实现爆破效果更高阶段的发展创新。为此，下一步可研究的方向：炮眼用水袋炮泥回填堵塞与炮眼只用水袋回填堵塞虽爆破效果无差别，理论支撑如何；为往炮眼装填水袋快捷，水袋口径和长度应不应改变等等。