隧道钻爆炸药量对富水岩体开挖突水突泥现象的影响研究.pdfVIP

桥隧工|程

隧道钻爆炸药量对富水岩体开挖突水突泥现象的

影响研究

黄尚谋

（广西新发展交通集团有限公司，广西南宁530029)

摘要：文章通过试验研究不同炸药量产生的爆轰波强度对隧道突水突泥现象的影响。结果表明：随着炸药量的增加，隧道钻爆过

程中试样岩块破坏程度从45%增加到91.7%，说明炸药量对爆破效果的显著影响，会产生岩块裂缝、增加水压力等问题；突水突泥现

象是由爆轰波对岩块裂纹作用力和水压力双重作用引起的，且流动曲线的曲度由水位下降速度决定。

关键词：隧道钻爆；富水岩体；突水模型

中图分类号：U455.41文献标识码：ADOl：10.13282/j.cnki.Wccst.2025.01.045

文章编号：1673-4874(2025)01-0153-03

0引言采用透明亚克力板组装而成的水箱中（用于模拟隧道的

剖面，可以从侧面观测发生突水情况后的水位变化和其

我国隧道建设正向地形和地质条件复杂的西部山

运动轨迹）。隧道的支护采用木板代替，用热熔胶加固，

区转移。此类地区地质有着“高应力、高水压、复杂结构、

储水结构采用向斜储水盆地构造，侧面岩面采用定制木

灾害频发”等特点。隧道开挖中“钻爆”易导致富水岩体

板并用热熔胶进行焊接，保证其储水性。采用电起爆的

突水情况，其引发的大型地质灾害占隧道工程大型安全

方式引爆炸药，引爆后水压力对隔水层的施压，导致突水

事故的77.3%[1。造成隧道突水突泥灾害的原因主要

情况的发生，观测其水位的下降速度和隧道中水泥的运

是地质构造差异。目前研究大致将地质储水结构分为

动规律，从而得出结论。

岩溶管道、地下河、其他含水构造、含水体4种类型储水

构造[2]。不良的地质构造在与地下隧道工程活动的相互

作用下，诱发隧道突水突泥灾害的发生。因此，设计富水

岩体中钻爆突水模型，研究富水岩体中钻爆突水形成机

理，认识、预测突水发生的概率和危害程度，以及制定相

应的防范措施具有重要意义。

1试验设计

1.1试验目的

图1隧道钻爆中富水岩体突水模型图

突水是指大量地下水突然集中涌入井巷的现象。

目前模拟研究多采用静态仿真模拟[3，研究爆轰波在水1.3试验方案

中的传导规律，对于水下物体传导规律的研究较少，对于本次试验旨在模拟实际情况，采用横向布置炮孔的

水下物体爆破后在水压力的相互作用下物块伴随水运方式，炮孔的深度将根据必威体育精装版的钻爆炮孔布置安全要求

动规律的研究更少[4]。本研究设计和分析隧道钻爆中富来确定，由此确定三种不同炸药量的试验方案，分别为

水岩体突水模型，采用建立物理模型方法，结合试验数据0.1g、0.2g和0.3g炸药量。起爆时采用高清摄影仪对

和现场观测数据，建立钻爆突水模型，并对模型进行分析试样爆炸的过程进行录制，爆炸后对试样的岩石裂缝和

和验证。通过研究，探讨富水岩体中的钻爆突水机理，分防水层在爆炸后产生的裂缝进行拍摄，同时观测隧道前

析突水的影响因素，提出相应的预防和控制措施。端石块是否承受住了爆炸带来的影响，保证试样右端即

1.2试验原理隧道前方不被炸穿的情况下，试样内部的排列情况，并在

图1所示为隧道钻爆中富水岩体突水模型。本次试后期对水位变化和隧道内水流的情况加以分析，从而得

验采用尺寸为12cm×12cm×10cm的方形模型为隧道出结论。

钻