中铁二院工程集团有限责任公司 四川成都 610000
摘要：根据自宜线凤凰山隧道下穿提燃气储气罐的工程实例，简要分析了下穿段采用控制爆破开挖的可行性，为类似的近距离立交工程设计提供了参考。
关键词：铁路隧道，近距离立交，天然气储气罐
1、引言
随着近十年来国家对高速铁路的大力建设，目前中国高铁运营里程位居世界第一，数据显示2019年底，我国高铁里程达到3.5万公里。其中，时速350km、250km高铁运营里程均超过1万公里，为我国高铁的主力线路类型。
在高铁规模日渐增长的当下，高速铁路隧道与重要既有构筑物立交的情况日趋增多，隧道施工过程中与既有构筑物的近距离立交易产生较高的施工及运营风险，必须引起高度重视。本文以新建川南城际自贡至宜宾线（以下简称自宜线）凤凰山隧道下穿华润燃气储气罐为例，从高铁隧道施工对既有构筑物的影响及运营期间构筑物可能对高铁运营安全的影响两个方面着手，对高铁隧道与重要既有构筑物近距离立交的开挖方式进行探讨。
2、工程概况
2.1 隧道概况
自宜线凤凰山位于临港~宜宾区间，为双线隧道，左右线线间距为5.0m，全隧设计为单面上坡，隧道进口里程DK204+820，出口里程DK206+320，全长1500m。隧道最大埋深约60m。
隧道洞身穿越地层岩性为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩夹砂岩，泥岩为紫红，粉砂泥质结构，泥钙质胶结，中厚层状；砂岩多为灰黄色、青灰色粉砂岩、细粒砂岩，泥钙质胶结，薄层～中厚层状，弱风化带（W2），属IV级软石。
DK205+965~+DK206+100段近距离下穿地表储气罐，该段隧道采用IVb型复合式衬砌，全环工18型钢钢架加强支护，台阶法施工，采用控制爆破开挖，要求被保护物允许爆破振速不大于2cm/s。
2.2 储配站基本情况
华润燃气七星山储配站位于宜宾市叙州区南广镇互相村七星山顶，站场周围主要为荒地、更低及民房。
站场内右5000m³天然气球罐2座，设计压力1MPa，运行压力0.7-0.8MPa，工作温度≤50℃（常温）；露天工艺区位于站场南面，内设汇管、缓冲罐及各类管道等，设计压力1.6MPa。
2.3 隧道与储配站位置关系
DK205+965~+DK206+100段地表分布有华润地下燃气管线、露天工艺区与储气罐，该段隧道埋深约40~50m，储气罐边缘距凤凰山隧道左线中线最小水平距离约101m。
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铁路与储配站平面位置关系图
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铁路与储气罐竖向位置关系图
3、控制爆破安全分析
根据《爆破安全规程》（GB6722-2014）第13.2.4条规定，爆破振动的安全允许距离按下式计算：
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式中：R：爆破振动安全允许距离，m；
Q：炸药量，齐发爆破为总药量，岩石爆破为最大单段药量，kg；
V：保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s；
K，a：与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，应通过现场实验确定；在无实验数据的条件下，可参考下表选取。
爆区不同岩性的K，a值
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本项目隧道洞身穿越侏罗系沙溪庙组泥岩夹砂岩，属软质岩，按照最不利条件取值，K取值350、a取值1.8。
由于储气罐不在《爆破安全规程》（GB6722-2014）第13.2.2条表2的“保护对象类别”之中，根据中化三建出具的《5000立方米天然气球罐》（竣工图）球罐地震设防烈度为7度，为确保凤凰山隧道爆破作业对储气罐的影响最小，本报告参照取地震烈度5度下的振动速度和一般民用建筑安全允许振速：2.0cm/s。
凤凰山隧道DK205+965~+DK206+100段钻爆法控制爆破施工时，单次起爆炸药用量约120kg，以该炸药用量核算爆破安全距离，计算如下：
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隧道与储气罐的净距计算如下：
经计算，储气罐与凤凰山隧道的距离为127.39m，大于120kg单次起爆药量的安全影响距离，故凤凰山隧道DK205+965~+DK206+100段采用控制爆破施工，单次起爆炸药用量不大于120kg可以确保施工过程中地表天然气储气罐的安全。
4、结语
随着高速铁路的大规模建设，铁路隧道与重要既有构筑物近距离立交将越来越常见。本文以自宜线凤凰山隧道近距离下穿华润天然气储气罐为例，介绍了一处隧道近距离下穿重要既有构筑物的典型工点，以理论计算的方式分析了该段隧道开挖采取控制爆破施工的安全性，为今后其他类似的隧道工程提供了参考。
参考文献：
【1】郭云龙 爆破振动对既有铁路隧道结构影响的数值模拟研究【D】.中国铁道科学研究院，2018（12）.
【2】唐志强 爆破振动对既有铁路隧道结构影响的数值模拟研究【J】.福建建设科技，2018（02）.
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