浅谈高速铁路隧道施工控制爆破方案设计

限值
在 于防止破坏 预应 力 混凝土 和安装 的仪器
我 国学者吴德 伦等 人参 考欧洲 国家 的做法 ，建议 的爆 破震动标准见表 ２ 。
表２ 爆破震动控制建议标准
建筑物分类 现浇混凝 土结构 钢结构 坚 ＜ １ ０ １ ０ ～ ４ ｏ ４ ０—１ ０ ０
２ ０ １ ３ 年 第 ３期
第３ ９卷 总第 １ ７ ３期
Ｉ ・ Ｊ 材 Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｅ ｄ ａ ｂ
・１ ３ ９・
２ ０ １ ３ 年 ６月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ６ ４
１ 工程概 况
京沪高速铁路作 为我 国高速铁路 网 中“ 四纵 ” 的重要 组 成 部分于 ２ ０ ０ ８ 年４ 月开工建设 ， 线路 总长度 达 １ ３ ０ ０ 多ｋ ｍ， 设 计时速 ３ ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ ，是新 中国成立 以来一次建设里程最长 、 投 资最大 、标准 最高 的高速铁 路 ，京沪 高速铁 路现 已建成 并于２ ０ １ １ 年 ６月正式开通运营。 本文研究之金 牛山隧道 位于 山东省 泰安市 岱岳 区六 郎 坟村与 高新 区小 官 庄 村 之 间，隧道 进 口里 程 为 Ｄ Ｋ ４ ６ ５＋ ３ ３ ５ ，出口里程为 Ｄ Ｋ ４ ６ ７＋ ２ ４ ０ ，隧道全 长 １ ９ ０ ５ ｍ，隧道 内 为单面坡 ，坡度 ３ ％ ０ 和１ ２ ０ 的 上坡 ，隧 道所 处地形 起 伏较 ％ 大 ，其 中隧道最大埋深为 ３ ５ ． ３ ７ ｍ ，隧道在里程为 Ｄ Ｋ ４ ６ ６ ＋ ２ ３ ０一Ｄ Ｋ ４ ６ ６＋ ３ ３ ０区段下穿 京福 高速公 路 Ｃ匝道 ，此 区段 内埋深仅 为 ９ ． ８ ｍ，属 于 超浅 埋 隧道 ，在 Ｄ Ｋ ４ ６ ６＋５ ６ ０一 Ｄ Ｋ ４ ６ ６＋ ６ ６ Ｏ段下穿京福高速公路正线 ，其 中高速公路 宽度 为３ ６ ｍ，其 中隧道与公路 匝道 和正 线的交 角分别为 １ ４ ． ５ ７ 。 和３ ６ ． ７ 。 ，属于斜交。隧道的工程地质情况为风化花 岗片麻 岩 ，局部夹杂角 闪岩 和部 分石英 ，其 中围岩 已经风 化 ，尤 其接近地表埋深较 浅处节 理裂 隙较 发育 ，岩石 比较破碎 并 有地下裂隙水发育 ，属Ⅳ级围岩。
浅 谈 高 速铁 路 隧道 施 工控 制 爆破 方 案 设计
赵 君
（ 中铁十八局集团公司，天津
摘 要 ：近年 来随 着交通行 业的 不断发展 ， 出现很 多 隧道 下穿既有公 路 的情况 ，而 对于沉 降控制标 准 以及采 用 的施 工技 术还没有较统一 的标 准， 目前 多采用 ３ ｃ ｍ作 为沉 降控制 的标 准 ，带有很 大 的盲 目 性 ，本 文就 京 沪高铁金 牛 山隧道 下穿既有 公路 的综合施 工技 术作 为研 究 内容 ，结合 金 牛山隧道 的特 点 ，采 用经验 公 式对爆 破 方案 进行 设 计 ，
限值 引发值 短时 间 连 续 爆 破 时 ， 采 用 该 值 旁边 隧 道爆 时 。 地 下 洞室无损坏
瑞士
３
限值
使用或 未使用 混凝 土 衬砌 的地下室 和隧 道 需强制 实行该 限值 强制实 行该 限值主 要
Ｄ ｉ
（ 英国 ）
ｎ ｏ ｒ ｗｉ ｃ
４
．
５
在直径 ２～１ ０ ｍ 的毛 引发值 砂岩 洞 中进 行高强爆 炸 使 用， 实验 中有 些 岩 石 落下 引发值 花岗岩 混凝土衬 砌 中出现小 裂缝
Ｋ ｏ ｉ 隧 道
３ ３８
．
（日本 ）
瑞典
瑞典 北美空防 联合司令部
３ ０
７ ５６
．
临界值 杂岩 未衬砌 隧道 中有 石块 落下
良 好设计 的砖混结构
一
＜ ｌ Ｏ
１ ０— ４ ｏ ４ ０—１ ０ ｏ
２ ． ５
２ ． ５～３ ． Ｏ ３ ． Ｏ～３ ． ５
部 的既有 公路 的影 响减小 到最低 限度是 本章 所要研 究 的核 心内容。
２ ． １ 现行 爆破 震动影响控 制标准
质点震动速度 ／ （ ｃ ｍ・ ８ ） ３ ． ５ ３ ． ５— ４ ． Ｏ ４ ． ０—５ ． Ｏ
２ 控 制爆 破方 案设计
’
当隧道采用钻爆法 进行开 挖时 ，由于炸 药的爆 破产 生 的震动 ，对既有隧道 的结构 和洞周 围岩 影响非 常之 大 ，并 且使 得既有隧道 比静 力状态 下更容 易遭 到破坏 。京 沪 高铁 金 牛山隧道 为超浅 埋隧道 ，围岩风 化 比较 严重 ，加 之地 表 有既有高速公路通 过 ，在进行 爆破 开挖 时 ，这种破 坏将 会 更加严重 。所 以如何将 爆破对 隧道支 护结 构 、围岩 以及 上
以此确定单段最 大装 药量 。 关键词 ：隧道 ；数值计算 ；爆破
３ ０ ０ ２ ２ ２ ）
说标准来衡量这 些物 理量对 既有 结构 的影 响 ，并 由此来判
断爆破震动强度 。在 实 际爆破 工程 中 以上 几个 因素一 旦超
过 临界值 ，就认 为相应 岩 体 已经 被破 坏 ，而这 一临 界值被 称为爆破震动 的破 坏标 准。对爆 破震 动 的影 响进 行 了文件 性总结并给 出了极 限值见表 １ 。
表１ 种类 爆破的影 响和特定 的 Ｖ极限值的文件 性总结
Ｖ
／ （
ｃ ｍ・ ８ ）
类型 岩石
注释
中图分类号 ：Ｕ ４ ５ ５ ． ６
文献标志码 ：Ｂ
地下爆 破试验 （ 美 国） ４ ６
文章编号 ： １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ｛ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ １ ３ ９— ０ ２