我國(guó)20世紀(jì)60年代利用斷裂力學(xué)對(duì)巖石損傷引起的裂紋擴(kuò)展進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)研究,為聚能爆破技術(shù)應(yīng)用到工程做了不少理論分析,也取得一些進(jìn)展。80年代中期開(kāi)始進(jìn)行應(yīng)用研究,以北京礦業(yè)學(xué)院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑?yán)砗蛻?yīng)用。1987年淮南礦業(yè)學(xué)院取得“雙面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花崗巖切割技術(shù)應(yīng)用”zhuanli。1991年中國(guó)水電七局曾試圖采用硬質(zhì)紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過(guò)聚能預(yù)裂爆破試驗(yàn)研究,但終因當(dāng)時(shí)的技術(shù)及工藝水平的限制無(wú)法用于正常施工,但是他們開(kāi)了橢圓雙極線(xiàn)性聚能結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的先河。雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)開(kāi)創(chuàng)輪廓控制爆破新時(shí)代。
水壓光面爆破技術(shù),是在水壓光面爆破技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),其掏槽眼、輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)和爆破方式與水壓光面爆破相同,但在周邊眼中安裝專(zhuān)用聚能管裝置替代常規(guī)爆破藥卷和傳爆線(xiàn),利用聚能管產(chǎn)生的粒子射流動(dòng)能、高壓爆破氣體應(yīng)力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開(kāi)挖輪廓面,對(duì)控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益??茖W(xué)合理地利用能源,提高能源利用效率,對(duì)節(jié)能減排也十分重要。利用聚能管兩端的水平開(kāi)出的聚能槽產(chǎn)生的聚能射流效應(yīng)對(duì)巖石進(jìn)行破碎。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,由于聚能管兩端聚能槽產(chǎn)生的聚能切割效應(yīng),其能效比提升一個(gè)量級(jí)。
預(yù)裂與光面爆破技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀:預(yù)裂爆破是沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫,以減弱主爆破對(duì)保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。光面爆破是沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖邊界布設(shè)密集炮孔,采用不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)爆破之后起爆的以形成平整的開(kāi)挖輪廓面的爆破作業(yè)。爆破技術(shù)的發(fā)展是先出現(xiàn)光面爆破,然后衍生發(fā)展為預(yù)裂爆破。聚能管?chē)?guó)內(nèi)歷史與現(xiàn)狀,我國(guó)于1964~1965年在湖北陸水水電站施工中做過(guò)淺孔預(yù)裂爆破試驗(yàn),1965年鐵道部門(mén)在成昆鐵路建設(shè)中開(kāi)始試驗(yàn)光面爆破,1977年在西延線(xiàn)張家船工點(diǎn),全長(zhǎng)近200m的2000m2路塹邊坡全部采用光面爆破,爆破后邊坡平整穩(wěn)定,殘留的半孔清晰可見(jiàn),是鐵路建設(shè)中采用路塹光面爆破。
我國(guó)于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(sD 121l一1983)。自此,多向聚能管廠家在水利水電建設(shè)中預(yù)裂爆破與光面爆破已成為必須進(jìn)行的保護(hù)邊坡質(zhì)量的爆破開(kāi)挖技術(shù)措施。此后在此基礎(chǔ)上修訂的《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5389~2007)中預(yù)裂爆破與光面爆破均被編入并有所改進(jìn),DL/T 5135—2001正在修編為DL/T 5135—2012。鐵道部也不僅規(guī)定了凡是Ⅲ級(jí)以上的巖石邊坡,設(shè)計(jì)邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,專(zhuān)業(yè)多向聚能管在邊坡部位的爆破設(shè)計(jì)和施工都應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破,并闡述了光面(預(yù)裂)爆破施工技術(shù)設(shè)計(jì)的原則和參數(shù)、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預(yù)裂)爆破項(xiàng)目質(zhì)量驗(yàn)收檢測(cè)數(shù)量和檢測(cè)方法。無(wú)疑該規(guī)程的實(shí)施,有力地推動(dòng)和促進(jìn)了光面(預(yù)裂)爆破技術(shù)在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展。