简述水中钻孔爆破特点和使用条件

水压爆破的特点

由于水的物理力学性能同空气不一样，与空气不耦合装药相比，钻孔水耦合装药爆破具有以下特点：
（1）基于水的不可压缩性和较高的密度、较大的流动粘度，水中爆轰产物的膨胀速度要慢，在耦合水中激起爆炸冲击波的作用强度高和作用时间长；
（2）在炮孔周围岩石中产生的爆炸应力波强度高，衰减慢，作用时间较长，即有较高的爆炸压力峰值，因此，对岩石造成的破坏作用强；
（3）因为水的不可压缩性和较高的能量传递效率，同时相当于炮泥，水又具有一定的堵塞作用，因此，传递给岩石的爆破能量分布更加均匀、利用率高；
（4）在爆破破碎质量上，它能使破碎块度更加均匀；在爆破安全方面，它能够有效地控制爆破震动、爆破飞石、空气冲击波和爆生有毒气体的强度和数量、降低爆破粉尘；
（5）与耦合装药相比，水耦合装药又能够降低孔壁岩面上的初始冲击压力，利于提高光面爆破、预裂爆破的成型质量。
同时钻孔水压爆破与无限水域下水压爆破相比其爆破的水域小，炸药到岩石距离很短，冲击波产生与传播和无限水域下水压爆破有很大区别。对较小直径钻孔来说，以水作为介质的爆破与普通爆破的压力波阵面不同，钻孔内各点的应力是瞬间同时到达的，只是不同点上应力大小不同而已，即水中冲击波阵面为圆柱形，压力波入射与炮孔壁成直角，在孔深不太大时可近似认为孔内应力均匀，在孔壁上基本是均匀作用，其效果和使用弱性炸药一样，柱状装药时更是如此。

水文地质钻孔及钻进方法的特点

水文地质钻探设备见图3-1。与地质钻探相比，水文地质钻孔及钻进方法有以下特点：

（1）钻孔的直径（口径）较大。一般地质勘探孔的主要任务是取岩心，故口径较小（直径一般小于150mm），水文地质钻孔，除取岩心外，还必须满足抽水试验或作为生产井取水的要求，为保证抽出更多的水量和便于下入水泵，钻孔的直径通常较大，当前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300～500mm，最大孔径可达1000mm或更大。

（2）钻孔的结构复杂。水文地质钻孔为了分层取得不同深度含水层的水质、水量及动态资料，或为阻止非开采层以外含水层中的劣质地下水进入水井之中，常需对揭露的含水层采取分层止水的隔离措施，变径下管止水是最为有效的隔离方法（图3-2）。有时，为了减轻随钻进深度增加而加大的钻机荷载或为节省井壁管材，也需变径。另一方面，为了滤水避沙或防止塌孔，在钻孔揭露的含水层段，常需下入过滤器。

图3-1 钻探设备及钻进示意图

1—钻机；2—泥浆泵；3—动力机；4—滑轮；5—三脚架；6—水龙头；7—送水胶管；8—套管；9—钻杆；10—钻杆接头；11—岩心管；12—钻头

图3-2 水井结构图

（3）钻进方法和技术有其特点。目前，我国水文地质钻探和凿井工程中，常用的钻机有：转盘式钻机、岩心回转钻机、反循环回转钻机、钢丝绳冲击钻机，复合式钻机等。钻进方法分为：回转钻进、冲击钻进、冲击—回转钻进，振动钻进四大类。一般水文地质钻探多采用转盘式钻机进行回转钻进，在卵砾石地区常用机械冲击式钻机进行冲击钻进。由于钻进过程中，要变径下管止水，用粘土、水泥等止水材料进行封堵，下过滤器等，所以钻探工序较复杂，且工期长，消费大，成本高。

（4）在水文地质钻探中，为了不破坏或少破坏含水层的天然状况（如水位、水量和地下水进入钻孔内的条件等），一般要求用清水冲洗液钻进，条件许可也可用稀泥浆钻进。近年来，空气钻进技术在水文地质钻探和找水中已有较多应用。空气钻进技术的实质主要是用压缩空气代替常规钻进时用水或泥浆循环，起冷却钻头、排除岩屑和保护井壁的作用，具有减少用水成本，提高钻速的优点。多工艺空气钻进技术（如空气泡沫钻进、空气潜孔锤、气举反循环等）和常规用泥浆循环钻进相比，钻进速度可提高几倍到十几倍，尤其在缺乏水源的贫水区效果更好。

（5）观测项目多（见本章第四节）。

水下爆破的注意事项

需要爆破的介质自由面位于水中的爆破技术。主要用于河床和港口的扩宽加深、清除暗礁，水下构筑物的拆除、水下修建隧洞的进水口(见岩塞爆破)等。水下爆破和陆地爆破的原理大致相同。但因水的不可压缩性以及压力、水深、流速的影响，它又具有许多特点，要求爆破器材具有良好的抗水性能，在水压作用下不失效，并不过分降低其原有性能；由于水的传爆能力较大，在爆破参数设计时要注意殉爆影响；施工方法上必须考虑水深、流速、风浪的影响，钻孔定位、操作、装药、联接爆破网路要做到准确可靠都较困难；水能提高裸露药包的破碎效果，但炸药的爆炸威力随水深、水压的增加而降低，爆破效果较差；在等量装药的情况下，水下爆破产生的地震波比陆地爆破要大，水中冲击波的危害较突出。

水利工程中爆破的基本方法？

水利工程中爆破的基本方法是非常重要的，方法的制定是基于对实际情况的理解，每个细节的处理都为了更好的达到预期效果。中达咨询就水利工程中爆破的基本方法和大家说明一下。
岩土介质的爆破破碎是炸药爆轰产生的冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用的联合作用的结果。
（1）钻孔爆破。钻孔爆破依据钻孔的深度可划分为浅孔爆破、深孔爆破。浅孔爆破的孔径小于75mm，孔深小于5m；深孔爆破的孔径大于75mm，孔深超过5m。深孔台阶爆破的钻孔分为垂直孔和倾斜孔。
（2）洞室爆破。洞室爆破又称大爆破，其药室是专门开挖的洞室。药室用平洞或竖井相连，装药后按要求将平洞或竖井堵塞。
洞室爆破的特点是一次爆落方量大，有利于加快施工进度,需要的凿岩机械设备简单,节省劳力，爆破效率高,导洞、药室的开挖受气候影响小。但开挖条件差,爆破后块度不均，大块率高，爆破震动、空气冲击波等爆破公害严重。常适用于挖方量大而集中并需在短期内发挥效益的工程,山势陡峻、不利于钻孔爆破安全施工的场合。当地质、地形条件满足要求时，洞室爆破可用于定向爆破筑坝、面板堆石坝次堆料区料场开挖以及定向爆破截流。
（3）预裂爆破和光面爆破。预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏。光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。
预裂爆破和光面爆破采用不耦合装药结构，其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层，该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。加之孔与孔间彼此的聚能作用，使孔间连线产生应力集中，孔壁连线上的初始裂纹进一步发展，而滞后的高压气体的准静态作用，使沿缝产生气刃劈裂作用，使周边孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。
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东苕溪横山石方段工程水下爆破施工技术 陆 平1，杨 明1，许长安2，苏战军1 （1．浙江省水电建筑安装有限公司，浙江 杭州 310051； 2．湖州市水利工程质量监督站，浙江 湖州 313000） 1 工程概况 导流港拓浚及东大堤加高加固横山段石方开挖工程位于杭嘉湖平原西部，东苕溪导流港境内，属于东西苕溪防洪太湖治理的骨干工程之一。导流港河道不仅是承泄上游洪水入湖的主要通道，也是当地矿产资源销售外运的水上运输通道；东大堤是防止洪水东侵和保障杭嘉湖东部平原600万人口、32万hm2耕地的重要屏障。由于横山石方段的阻水影响，已成为导流港行洪泄流的瓶颈。 工程位置南距上游吴沈门大桥约1500m，其