随着国民经济的快速发展以及逐年增加的交通运输量,目前在我国许多地区既有隧道已不能满足运输和安全的需求。特别在城市交通环境的进一步完善和提高的情况下,这一需求在山区城市或城市内山岭隧道的交通建设和改造中显得特别突出。因此,对城市环境下钻爆法隧道扩建的控爆技术展开深入研究,是一项具有科研价值和现实意义的紧迫任务。本文以福州市二环的金鸡山隧道原位扩建工程为依托,通过现场爆破振动测试和数值模拟等手段,研究城市环境下钻爆法隧道扩建的控爆技术。本文主要研究工作及主要结论如下:1、通过现场测试和数据分析,重点关注周边建筑物的爆破振动速度。相邻隧道衬砌上各测点的最大振速,并非出现在最大单段药量的崩落爆破上,而是出现在掏槽爆破上;进一步地,拟合爆破振速传播与衰减的萨道夫经验公式,得到IV级围岩的K值约为100～110;其中K值明显小于相关规程建议的取值范围,说明既有临空面吸收和释放爆破振动能量,故可适当减小掏槽眼的装药量,适当增大扩槽眼和辅助眼的装药量;同时为避免振动效应的叠加,各类炮眼之间要有一定的延迟间隔。2、通过数值对单孔不同装药条件下的精细化模拟,重点关注岩体在爆破荷载作用下裂纹发展过程和粉碎区边界上的压力时程曲线。粉碎区的形成时间很短,而裂隙区的形成时间相对较长;进一步地,对比半径与轴向不耦合系数的关系进行拟合;通过分析峰值压力,认为峰值压力随不耦合系数的增大呈指数型衰减,衰减系数约为-0.62;进一步通过对半经验半理论公式的修正得到IV级花岗岩粉碎区边界上的峰值压力表达式。3、将上述单孔精细化模拟所得压力时程曲线,作用在各炮孔粉碎区边界的孔壁上,重点关注掌子面爆破振动对周边建筑物的影响。从有效应力和爆破振速两方面来看,既有人行隧道和已扩挖完隧道都是迎爆面大于背爆面,且最大有效应力和最大爆破振速峰值均满足安全要求;数值计算所得爆破振动波的周期以及振动波形与实测的基本相同,但数值的爆破振速略大于实测值。