超大断面市政公路隧道的原位扩建控制爆破技术研究（论文）.pdf

2021·5·Building Construction 910 超大断面市政公路隧道的原位扩建控制爆破技术研究 黄林祥 中铁十八局集团市政工程有限公司 广西 南宁 530031 摘要： 为了提升隧道原位扩建施工中围岩的稳定性，保证邻近建筑物的安全，结合福州鼓山隧道原位“2扩3”工程， 对其控制爆破技术进行了研究。针对不同围岩级别，确定了相应的炮孔布置方案，并计算得到爆破参数及爆破安全距 离，同时提出爆破施工中“通、压、排”设施的配置方案。该控制爆破技术现场应用效果良好，可在今后类似工程中 推广应用。 关键词： 超大断面；公路隧道；原位扩建；控制爆破技术；爆破参数 中图分类号： T U 99 文献标志码： A 文章编号： 1 004-1 001(2 021)0 5-0 910-0 3 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 021.0 5.0 56 Study on Controlled Blasting Technology for In-situ Expansion of Super Large Section Municipal Highway Tunnel HUANG Linxiang China Railway 18th Bureau Group Municipal Engineering Co., Ltd., Nanning, Guangxi 530031, China Abstract: In o rd er to im pro ve th e s ta b ilit y o f s u rro und in g ro ck in th e c onstr u ctio n o f in -s it u e xp ansio n o f tu nnel a nd e nsu re th e s a fe ty o f a d ja cent b uild in g s, c om bin ed w it h th e in -s it u "2 e xp ansio n 3 " p ro je ct o f G ush an tu nnel in F uzh ou, th e c ontr o lle d b la stin g te chnolo g y w as s tu d ie d . A ccord in g to d if fe re nt s u rro und in g ro ck le ve ls , th e c orre sp ond in g b la stin g h ole la yo ut s c hem e w as d ete rm in ed , a nd th e b la stin g p ara m ete rs a nd b la stin g s a fe ty d is ta nce w ere c alc ula te d . A t t h e s a m e tim e, th e c onfig ura tio n s c hem e o f "v e ntila tio n, p re ssu re a nd d ra in ag e" fa cilit ie s in b la stin g c onstr u ctio n w as p ro p ose d . T he fie ld a p plic atio n e ffe ct o f th e c ontr o lle d b la stin g te chnolo g y w as g ood , a nd c an b e p op ula riz e d a nd a p plie d in s im ila r p ro je cts in th e fu tu re . Keywords: s u p er la rg e s e ctio n; h ig hw ay tu nnel; in s it u e xp ansio n ; c ontr o lle d b la stin g te chnolo g y; b la stin g p ara m ete rs 市政工程 MUNICIPAL ENGINEERING 大 ，尤其在复杂的周围环境中，对于控制爆破技术要求更 高 [ 1 1 ]。 为了研究既有隧道原位扩建施工邻近建筑物的振动 影 响，朱根桥等 [1 2]采 用数值模拟和现场监测相结合的方法 对 重庆渝州隧道动力响应进行了分析；李秀地等 [1 3]依 托大 帽 山小净距超大断面隧道原位扩建工程，采用数值模拟的 方 法，对爆破应力波的传播规律进行了研究；刘冬等 [1 4]以 北 京东长峪隧道为工程背景，采用数值模拟的方法对既有 隧 道原位扩建控制爆破施工进行了研究，分析得到其爆破 振 动规律。 通 过以上调研发现，当前对于钻爆法超大断面公路 隧 道的原位扩建控制爆破技术研究较少，可供借鉴的经验 不 多。同时，在市区进行公路隧道的原位扩建时，由于周 围 环境复杂，近接施工影响大，一方面要保证扩建隧道的 施 工安全，另一方面也要尽可能地减小隧道扩建施工对邻 近 重要建（构 ）筑物的影响，使得该类工程的施工难度较 大 。而采用合理的控制爆破技术，对于提高隧道自身围岩 的 稳定性和保证周围建（构）筑物的安全性具有极大的积 极 作 用。基 于以 上背景 ，文章 依托 福建 鼓山 隧道 原位 “2扩 3 ” 工程， 对超 大断面 市政公 路隧 道的 原位 扩建 控制 爆破 技 术 进行研究，为其他类似工程提供施工经验，具有一定的 工 程价值和学术意义。 为 了满足日益增长的公路交通需求，将公路工程进 行 一定规模的改扩建成为当前的发展趋势 [1 -3 ] 。 而在既有隧 道 的扩建工程中，由于其独特的工程形式及复杂的力学演 变 规律，使其广泛受到学术界的关注与探讨。原位扩建作 为 常规采用的隧道扩建形式，具有跨度大、扁平率低等特 点 ，在拆除既有隧道衬砌、扩挖洞周围岩的过程中，围岩 受 到再次挠动，原本的“围岩-衬 砌”平衡体系被打破，围 岩 应力受到多次扰动，重新分布后的应力状态极为复杂 [4 ]。 国 外针对既有隧道原位扩建的相关研究要早于国内， 但 其扩建隧道断面较小，多为单线到 复线，双车道到三车 道 的扩建工程 [5 -7 ] ， 整体施工难度不大。虽然国内在此领域 的 研究时间较晚，但其发展速度更快，扩建隧道的规模、 断 面 更大 ，且逐 渐取得领 先地 位， 甚至 原位 “2扩 4” 的超 大 断面公路隧道的扩建工程在国内也不断涌现出来 [8 -1 0] 。 超 大断面既有隧道的原