工法体系原理简介

　　浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法针对隧道进出口段浅埋偏压问题，在隧道洞口浅埋、偏压段的偏压一侧，采用级配碎石分层反压回填，层层夯实，平衡偏压产生的侧压力，回填前先完成挡土墙砌筑，待墙身强度达到设计强度后回填。隧道双排注浆小导管支护施工与反压回填施工同步进行，两排导管呈梅花型交错布置；洞口段2m范围内密排格栅，形成类似套拱结构对进洞围岩进行加强支护。隧道掘进爆破循环进尺控制在0.5～0.75m，采用多级复式楔形掏槽方式，掏槽布孔范围向隧道深埋侧偏移布置；掏槽位置的选择应综合考虑围岩结构特征、隧道赋存条件等；周边孔采用光面爆破技术，严格控制超、欠挖。采用毫秒延时起爆技术，严格控制各段起爆药量以及最大单响药量，重点控制掏槽孔爆破对隧道浅埋偏压段的振动影响。

反压回填施工效果

　　该工法既可应用于浅埋偏压隧道进出口段的浅埋偏压部位，也可就浅埋或偏压某一问题单独应用，洞身部分出现类似问题也可参考该工法进行施工。

　　关键技术及创新点

　　浅埋偏压隧道，地质条件复杂，爆破施工时极易对围岩、衬砌结构以及临近建（构）筑物等造成不同程度的影响。相关项目研究以及工程实践表明，采用浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法，在经过反压回填后，合理选择掏槽结构形式以及布设掏槽孔位，合理、精细爆破设计以及爆破参数优化、爆破监测等综合技术措施下，改善了围岩应力状态，可确保浅埋偏压隧道施工的安全。

　　浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法的关键技术及主要创新成果如下。

掘进爆破效果

　　1）反压回填：在隧道偏压侧堆土、碎石、混凝土等，利用回填物自身的重力改变了开挖后隧道围岩的应力场，使开挖后的隧道处于稳定平衡状态。

　　2）减振爆破施工及监测：提出多级复式楔形掏槽爆破方案，爆破振动效应得到有效控制，合理选取布孔参数和毫秒延期起爆时间，通过爆破监控系统，控制爆破振动对围岩、衬砌结构的损伤和破坏。

　　该工法的相关关键技术及创新成果已申报了以下技术发明专利：隧道综合信息监控系统 专利号：CN102608963 A。

　　工程应用及效益评估

　　浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法项目研究成果在密兴路改建工程火郎峪隧道、108国道改建工程等工程中得到了成功应用，有效控制了隧道爆破破岩效果和爆破有害效应，并取得了显着的经济效益和社会效益。

　　经济效益 该工法在密兴路改建工程火郎峪隧道得到全面应用，在隧道进洞口段约30m浅埋偏压段，根据研究成果提出的理论依据，通过调整进洞位置、采用双排注浆小导管超前支护、偏压段反压回填施工以及控制爆破振动等技术措施，火郎峪隧道开挖顺利通过浅埋偏压段，相应监测显示隧道拱顶沉降最大值仅为6mm，拱顶地表未出现裂缝等安全隐患，锚杆拉拔力达到设计值，洞内拱圈右上角薄弱处初衬喷射混凝土未出现开裂。隧道监测及检测结果表明，所采用的施工技术措施行之有效，能够保证浅埋偏压隧道施工的安全。避免了大规模地层加固等复杂的、耗费大量人力财力措施， 为工程项目节约建设资金约550余万元。

浅埋偏压隧道爆破开挖工艺流程图

　　该工法应用于（南村-石门营段）改建工程南村隧道工程，有针对性地提出工程实施方案。108国道改建工程是北京西南部主要的放射线，位于北京市门头沟区，承担着北京与河北、山西等地区的过境交通。新建南村隧道为越岭岩质隧道，主要为变质长石石英岩、硬绿泥石石英千枚岩、泥岩、煤线等，其中煤线位于南村隧道进口段。隧道底面标高202.1～235.8m，最大曲线半径4000m，坡度2.5%下坡，隧道部分地段属于浅埋偏压隧道。该工程采用浅埋偏压隧道爆破开挖与监控技术及施工工法进行施工，缩减了施工工期，减少了施工难度，同时也节约了施工成本。与常用的施工工法比较，以节约成本90元/m3计，该工程中爆破约21000m3，共计节约成本约189万元。

　　社会效益 钻爆法作为一种安全、经济、快速有效的施工方法，目前已在国内外山区公路隧道建设中得到了广泛应用。浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法正是适应隧道工程建设不断发展的一项新技术，它在加快复杂条件下交通工程建设，保护生态环境，促进国民经济的发展等方面发挥了重要作用，在产生显着的经济效益的同时，也产生了良好的社会效益。

双排小导管

　　岩质隧道爆破开挖比人工、机械开挖等更为安全可靠、高效快速。浅埋偏压隧道爆破开挖与监控技术的研究，将在隧道工程建设中得到更为广泛的应用。

　　作为浅埋偏压隧道反压法减振爆破掘进施工工法编制技术基础的“浅埋偏压隧道爆破开挖与监测技术研究”项目，已于2012年通过了北京市交通委员会组织的科技成果鉴定。鉴定意见认为：经国际联机检索，该工法在隧道施工综合信息智能监控系统与管理预警系统、隧道开挖爆破设计智能系统研发、隧道施工综合安全控制技术等方面具有创新性和先进性，整体技术水平和技术难度达到国际领先水平。该项目技术研究紧密结合交通基础设施建设、环境影响控制以及隧道建设关键技术，研究对象、内容、方法具有新颖性和独创性，研究成果具有十分重要的现实意义和实际应用价值。

装药、起爆网路联结（二）