2018 年 12 月
第
47 卷增刊施工技术 CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY
爆破开挖施工循环进尺对隧道围岩的影响研究
王岩 1，蔡洁 2，王工厂 1，谢全敏 3
(1．中交二公局第四工程有限公司 ，河南洛阳 471013 ;2． 湖北交投宜昌投资开发有限公司 ，
湖北宜昌 443000 ;3．武汉理工大学土木工程与建筑学院 ，湖北武汉 430070 )
［摘要 ］针对爆破开挖施工循环进尺对隧道围岩影响问题 ，以将军垭隧道为例 ，采用理论研究与数值分析方法 ，研究
了隧道不同级别围岩的爆破临界振速值和不同爆破施工循环进尺对隧道不同级别围岩的影响
。研究结果表明 :将
军垭隧道围岩临界振速为
:Ⅲ围岩在弹性阶段的临界振速为 16．41cm/s 、弹 塑 性 阶 段 为 32．82cm/s 、塑 性 阶 段 为
41．02cm/s ;Ⅳ围岩在弹性阶段质点的临界振速为 14．85cm/s 、弹 塑 性 阶 段 为 29．7cm/s 、塑 性 阶 段 为 37．13cm/s ;Ⅴ
围岩在弹性阶段质点的临界振速为 11．9cm/s 、弹塑性阶段为 23．84cm/s 、塑性阶段为 29．80cm/s 。以此围岩爆破临
界振速为依据
，获将军垭隧道开挖最优施工循环进尺为 :Ⅲ级围岩为 3．0～3．5m ，Ⅳ级围岩为 1．5～2．0m ，Ⅴ级围岩
为
1．0～1．5m 。
［关键词 ］隧道 ;围岩 ;施工 ;爆破 ;循环进尺 ;影响
［中图分类号 ］ TU751．9 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1359-04
StudyonInfluenceofBlastingExcavationCycle
FootageonSurroundingＲockMassofTunnel
WANGYan 1，CAIJie 2，WANGGongchang 1，XIEQuanmin 3
(1．TheFourthEngineeringCo． ，Ltd． ，CCCCSecondHighwayEngineeringCo． ，Ltd． ，Luoyang ，He’nan 471013 ，China ;
2．HubeiInvestmentandDevelopmentCo． ，Ltd． ，YichangInvestment ，Yichang ，Hubei 443000 ，China ;
3．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture ，WuhanUniversityofTechnology ，Wuhan ，Hubei 430070 ，China )
Abstract :Intheviewoftheimpactofblastingexcavationcyclefootageonthesurroundingrockmassofthetunnel ，taking
theJiangjunyatunnelasanexample
，theimpactofdifferentcriticalblastingvibrationvelocitiesanddifferentblastingcycle
footageonthesurroundingrockmassatdifferentlevelsofsurroundingrockmassoftunnelarestudiedbytheoreticalre-
searchandnumericalanalysis．Ｒesearchindicatesthatsurroundingrockmasscriticalblastingvibrationspeedinthe
Jiangjunyatunnelisthatthecriticalvibrationvelocitiesat
Ⅲ levelofsurroundingrockmassinelasticstageare16．41cm/
s
，theelastic-plasticstageis32．82cm/s ，theplasticstageis41．02cm/s ;thatthecriticalvibrationvelocitiesat Ⅳ levelof
surroundingrockmassinelasticstageare14．85cm/s
，theelastic-plasticstageis29．7cm/s ，theplasticstageis37．13cm/
sandthatthecriticalvibrationvelocitiesat
Ⅴ levelofsurroundingrockmassinelasticstageare11．9cm/s ，theelastic-
plasticstageis23．84cm/s
，theplasticstageis29．80cm/s．Basedonthecriticalblastingvibrationspeedofsurrounding
rockmass
，thebestexcavationcyclefootageintheJiangjunyatunnelis3．0～3．5mat Ⅳ levelofsurroundingrockmass ，
1．5～2．0mat Ⅳ levelofsurroundingrockmassand1．0～1．5mat Ⅴ levelofsurroundingrockmass．Theresearchresults
providethebasisfortheblastingexcavationdesignofsurroundingrockmassintheNgongtunnelanditsconstructionand
managementcontrol．
Keywords :tunnels ;surroundingrockmass ;excavation ;blasting ;cyclefootage ;influence
［作者简介 ］王岩 ，高级工程师 ，E-mail :48093728@qq．com ［收稿日期 ］2018-04-04
0 引言
目前隧道开挖的主要方法是爆破开挖 ，爆 破 动 荷
载通常都会对隧道围岩产生不良影响
，当 隧 道 爆 破 振
动速度大于隧道的围岩体临界振动速度时
，隧 道 岩 体
可能发生破坏损伤
，从而导致隧道围岩超挖 、欠挖和围
岩失稳
［1-2］。爆破对隧道围岩体的影响因素较多 ，除了
最大一段爆破装药量为重要影响因素外
，围 岩 夹 制 条件是影响隧道爆破振动强度的另一个重要因素
。 围岩
夹制作用导致爆破时较多的爆炸能传向隧道围岩体内
部
，导致隧道临近围岩产生强烈振动 ［3-4］。 隧道的最大
一段起爆爆破药量
、围 岩 对 爆 破 的 夹 制 作 用 与 隧 道 爆
破施工循环进尺成正变关系
。 隧 道 围 岩 级 别 不 同 ，其
每次爆破施工循环进尺不相同
，一 般 Ⅲ 级 围 岩 施 工 循
环进 尺 为
，IV 级 围 岩 和 V级 围 岩 施 工 循 环 进 尺 为 ，V
级加强围岩和 Ⅵ级围岩施工循环进尺为 。通常越大的
隧道爆破施工循环进尺
，最 大 一 段 隧 道 爆 破 药 量 与 围
岩对爆破的夹制作用越强
，对 隧 道 围 岩 产 生 影 就 响 越
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严重 。因此 ，必须从以下方面来控制爆
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