Page 143 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 贾永胜，等： 水下钻孔爆破孔底复合垫层装药结构的损伤控制模型 第 11 期

减去设计标高再加上超深即为炮孔深度；药卷直径 φ=120 mm。装药结构中，采用 φ=120 mm 药卷，不耦
合系数 n=1.27；采用孔底间隔装药，孔底复合垫层由工厂预制的铁砂混凝土圆柱体（配合比为 F3，直径
120 mm，高 500 mm）与下部 500 mm 厚的细砂缓冲层组成，通过“定位绳+导向管”工艺与炸药一同装
入 PVC 管，整体下放至基岩面以下 1.5 m。本工程所处水域流速较大，采取沙石混合堵塞炮孔，堵塞长度
不小于 0.8 m。水下钻孔爆破炸药单耗 q 按照下式计算：

q = 0.45+(0.05～0.15)H (18)
3
3
式中：q 为炸药单耗，kg/m ；0.45 代表陆域的炸药单耗，kg/m ；H 为水深，m。本工程设计的基底标高
−33 m，高潮位 3.82 m，总水深近 37 m。结合类似工程经验，同时考虑到工程的岩石特性、海况、清碴要
求等特点，本工程的炸药单耗不小于 2.1 kg/m 。现场炮孔装药结构及孔底复合垫层布置情况如图 13
3
所示。

Bedrock surface +3.34 m
Drill-blast vessel
(a) Blasthole (b)
stemming
−22.52 m
Initiation
system
120 mm water
gel explosive
221 ms 184 ms 147 ms 110 ms
Plastic sleeve
Design bottom
elevation
1 500 mm 152 1 000 mm 111 ms 74 ms 37 ms 0 ms Free face

(c) (d) (e)
Drill pipe

Guide
frame

Underwater
Underwater charging operation Explosive charge processing charging operation

图 13 水下钻孔爆破现场装药
Fig. 13 On-site charging for underwater drilling and blasting
结合模型试验结果，选取 F3 配比制备高波阻抗铁砂混凝土，制备完成后将细砂垫层包与铁砂混凝
土垫层组成孔底复合垫层，现场钻孔完成后，将复合垫层置于孔底。爆破完成后，清渣船开始从海底抓
取爆破碎石，清渣完成后，采用多波束扫测技术对爆后基坑扫测成型，对比爆破损伤控制效果，爆后基坑
多波束扫测结果如图 14 所示。图中蓝色区域表示所设计深海大桥桥墩基坑轮廓，绿色区域表示爆后深
海大桥桥墩基坑实际成型轮廓。爆后多波束扫测结果显示，采用传统爆破开挖方式的区域中极大部分
有超欠挖的情况，而采用孔底高波阻抗复合垫层结构的爆破区域中超欠挖的情况较少。图 14(c) 为后期

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