因素是爆压。随着爆压的增加，穿透深度和破碎容积都增加。爆速高的炸药爆压也高。因此，
应保证一定的装药密度；同时，由于爆速与炸药的组成和配比有关，组分的爆速愈高，配
比越大，混合炸药的爆速就愈高，应选择合适的炸药组分及其配比，以保证稳定的较高爆
轰速度。聚能弹炸药采用特制乳化炸药，爆速

6500 m/s 以上，炸药密度 1.25～1.30g/cm3，

单个药包重量控制在

 8～20 kg 范围内，并在工厂内将聚能弹装填完毕。水下爆破破碎岩体，

药包位于需要爆破岩体的上方，考虑实际水下爆破施工的操作便利，采用圆柱形。聚能穴处
于药包与岩石接触的界面位置，使聚能流射至需要爆破的岩石。

 

　　

2.2.2 聚能罩材质、厚度和形状 

　　聚能罩的作用是把炸药的爆炸能转化为罩体材料的射流动能，从而提高其穿透和切割
能力。聚能罩的材料必须满足可压缩性小、密度高，塑性和延展性好，在形成射流过程中不
汽化的要求。采用不同材质的聚能罩的穿孔效果不一样，通常采用生铁、钢、铝等普通金属材
料，厚度一般为

1～3 mm。 

　　聚能罩的剖面形状有圆锥形、半球形、半椭圆形、抛物线形、双曲线形和喇叭形等多种形
状，常用的有圆锥形和半球形聚能罩。聚能罩对聚能药包的聚能效果有很大的影响。铝材加
工比较方便，且成本低，此次采用硬铝作为聚能罩材料。聚能罩的厚度为

2.0 mm。 

　　与圆锥形相比，半球形聚能罩穿孔的孔径比较大，在破碎岩石时，其破碎范围会稍大
对于破碎中等强度的介质，使用半球形聚能罩效果较好，且铝质半球形加工比较方便，因
此选择半球形聚能罩

 。 

　　

2.2.3 药包约束（外壳） 

　　药包约束（外壳）在没有隔板的情况下，增强药包的径向约束，对提高聚能装药爆破
效果非常有利，有利于爆炸能量的充分利用。径向约束必须考虑如下因素：控制药包结构的
密度必须接近

1.5，以利于药包水中就位；加工方便；必要的强度和刚度。目前采用较多的

外壳材料有钢、铝、铁板、混凝土、竹筒、

PVC 管等。本工程中采用了混凝土制圆筒配重，并作

为药包的径向约束。为了尽可能降低带有配重后的聚能药包的重心，设计将配重高度略低于
药面高度。

 

　　

2.2.4 隔板 

　　隔板的作用是改变爆轰波的传播路线，从而控制爆轰波到达聚能罩的时间。因而在一定
条件下，隔板能提高聚能装药的穿透作用。同时，隔板的作用大小与药包外壳有一定关系，
研究和试验发现在有外壳约束的条件下，增加隔板有时起不到增强爆破穿孔效果的作用。

 

　　

2.3 不同规格聚能弹设计 

　　针对此项工程的特点和要求，对聚能弹的装药、材质、工艺等基本参数作进一步研究，
考虑爆区距离周围建筑物远近的不同，设计出

 8kg、12kg、16 kg 和 20 kg 四种规格的聚能弹

（见表

1）。其中爆区距离在 500 m 以内，选择 8 kg 或 12 kg，距离 500～1 000 m 时选择 12 

kg 或 16kg，距离在 1000m 以外的选择 20 kg。 
　　

3 聚能爆破施工方法 

　　

3.1 施工工艺 

　　现场主要施工工艺为：现场爆破试验

→测量定位→水下布药→连线→引爆、聚能穿透→

检查

→局部挤压破碎→清挖。 

　　

3.1.1 现场爆破试验 

　　爆破试验是提高聚能爆破效果的重要环节，通过爆破试验，测定单药包爆破漏斗尺寸
合理选定布药参数，控制爆破规模。如

 20 kg 聚能弹爆破漏斗深度为 2～2.2 m，直径为 2～

2.5 m，则爆破破碎深度按 2m 考虑，布药排距为 2.0 m，间距为 2.5 m。 
　　

3.1.2 水下布药、连线由潜水作业人员进行水下布药和连线，并检查药包与礁岩的接触，

确保药包位置准确，接触良好。群药包在沿开挖礁石长度和宽度方向的布置，视现场需要爆