相邻洞室爆破施工对已有洞室的影响

 爆破施工振动对邻近已有洞室的影响及其控制是隧洞工程中的关键技术问题。新建隧洞在与已有隧洞间距比较小的情况下进行爆破开挖,爆破开挖产生的爆破波会危及已有隧洞围岩和衬砌结构的安全与稳定性。结合锦屏一级水电站左岸洞群工程施工爆破的相互影响分析课题,应用动力有限元数值模拟,研究不同的围岩类别、洞室间距、岩体阻尼比、单响药量情况下爆破振动对邻近已有洞室围岩和衬砌结构的影响问题。根据洞壁振动速度允许值与隧洞衬砌在邻近爆破振动波作用下的动拉应力值,得出施工爆破洞室的最小间距及单响药量控制：III类围岩、洞间距为(1.5～2.0)D时,单响药量应控制在15 kg以内;IV类围岩、洞间距为(1.5～2.0)D时,单响药量应控制在12 kg以内;V类围岩、洞间距为(1.0～1.5)D时,单响药量应控制在10 kg以内。研究结果为实际工程的施工和设计提供了参考和依据。     

隧洞开挖爆破对邻近建筑物的振动影响分析

以某发电引水隧洞开挖过程中的爆破振动实测数据为基础,对爆破振动衰减规律进行二元回归分析,获得的预测数据与更接近工程实际,同时分析隧洞爆破开挖时邻近建筑物的安全状况,给出相应的爆破安全判据。     

空间交叉隧道爆破施工动力响应分析

针对新建引水隧洞爆破施工对既有铁路隧道的振动影响等问题,文章根据施工现场实际情况,通过查阅资料,理论分析和数值模拟分析等方法,计算了隧洞爆破对铁路路基和接触网钢筋混凝土支柱的振动影响;采用数值计算方法分别模拟了爆破振动在距离既有铁路隧道80 m、100 m和120 m三个典型工况的影响分析;结合施工现场实测数据,结果表明:爆破施工振动对衢宁铁路古田隧道的振动影响处于安全稳定状态。但隧洞爆破施工下穿至既有铁路隧道中心正下方时,产生的振动速度较大,会超过振动速度安全控制值3.0 cm/s,需要在施工阶段进一步减小最大段装药量和减小进尺来达到控制振动速度的目的。     

深孔控制爆破在盾构穿越复杂地质条件下施工应用

深孔控制爆破是解决盾构机在复杂地质条件下无法正常掘进的重要方法,特别是在地面环境较为复杂,周围建筑物较多,地下水位较高,存在基岩隆起且伴有大量孤石的地层条件下更为有效。在深圳地铁2号线世界之窗站—侨城北站盾构区间,对深孔控制爆破处理孤石、基岩侵入隧道进行了研究,取得了较好效果。以该工程为背景,介绍了深孔控制爆破在盾构穿越类似地层中的应用。     

跨海盾构区间孤石及基岩凸起处理施工关键技术

根据孤石及基岩突起对盾构区间盾构掘进的影响,文章针对跨海盾构区间从孤石及基岩突起的分布情况探测、爆破处理参数设计、爆破方案实施、地层加固等方面进行分析总结出针对跨海盾构区间孤石及基岩突起处理的施工方法、重难点及注意事项。     

无临空面深孔爆破技术在地铁施工中的应用

本文以深圳地铁5号线翻身站～灵芝站区间工程为例,主要介绍盾构施工中孤石和基岩的另一种预处理方法,即采用无临空面深孔爆破技术对隧道开挖范围孤石及基岩进行预先爆破处理,将岩石爆破成一定尺寸大小的碎块,使盾构掘进时能快速、顺利通过。     

城市超浅埋小净距隧道爆破振动响应特性研究

为分析浅埋小净距隧道爆破引起地表及临近先行隧道振动的影响,开展爆破振动现场监测实验,得到了各典型爆破段引起地表及已开挖隧道迎爆侧的振动传播规律。结果表明：地表及邻近隧道对应爆破掌子面前后25m范围内,前方质点速度大于后方,但后方各点的振速衰减比前方快;地表各测点振动速度垂直方向分量最大,切线方向与径向方向相近,已开挖隧道迎爆侧边墙各测点径向方向分量最大,为垂向和轴向的1.5～4.0倍;掏槽和扩槽爆破时受岩石夹制作用大,引起地表和已开挖隧道振动速度相对较大,辅助和周边装药段爆破振动较小;并依据国家《爆破安全规程》,对隧道易破坏位置进行了分析。研究成果可为同类隧道爆破开挖与振动控制提供参考。     

核电站核岛基础爆破开挖减震控制

核电站基础爆破开挖时,必须控制爆破振动效应,确保预留基岩及附近建筑物和构筑物的安全。以一在建核电站基础爆破施工及振动控制为基础,介绍了爆破振动监测过程和减振方法。现场爆破实验结果表明,采用布设减振孔的方法可以减小爆破振动效应。振动效应随减振孔孔径增大而减小,随孔距增大而增大,并且孔距对减振效果的影响要大于孔径的影响,施工中应优先选择减小减振孔孔距的方法。     

孤石爆破的破碎块体大小控制研究

某地铁盾构区间地质条件复杂,孤石群发育,本文采用深孔爆破进行预处理,通过爆破施工中得到的爆破参数,建立了孤石爆破破碎块控制模型,在现场孤石处理中取得良好的爆破效果。     

某地铁基坑石方爆破设计

以厦门地铁1号线一期工程塘边站为例,介绍了在城市复杂环境条件下深基坑石方开挖过程中运用的浅孔控制爆破、光面爆破、沟槽爆破和孤石大块石解小爆破等施工技术。从孔网参数、炸药单耗选择、单孔装药量计算、装药、堵塞和起爆网路设计等方面介绍了施工过程中的爆破参数,从飞石距离、振动安全距离及相应最大段装药量和冲击波安全距离等方面对爆破安全距离进行了验算。     

临空面对爆破震动强度影响的数值研究

现有岩体爆破破碎理论中,临空面都发挥着极为重要的作用,利用临空面的破岩作用来达到降震的目的成为研究的重点。然现有研究多是理论探讨和现场试验,数值模拟方面鲜有涉及。本文采用LS-DANY有限元程序,定量分析了不同临空面数量时隧道结构的爆破震动响应,从数值上探讨了临空面对隧道爆破震动响应的影响机理;并结合西康二线小瓢沟隧道爆破开挖施工时既有大瓢沟隧道的振速实测数据,验证了数值模拟的合理性。研究结果表明,隧道爆破开挖施工中临空面的合理构造可有效降低既有结构的震动响应,所得结论亦可为新建隧道钻爆施工方案的优选提供理论依据。     

爆破震动下地下工程围岩稳定与支护设计

随着我国地下工程的大量建设,在新建硬岩隧道与既有隧道间距较小的情况下进行爆破开挖,产生的爆破震动波会危及隧道支护结构的安全和稳定。因此,研究隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护结构的稳定性影响,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文运用便携式微机控制数字输出测震仪进行爆破震动测量,同时,采用软件进行非线性数值模拟计算,分析隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护衬砌的影响,讨论爆破震动影响下隧道支护方式的优化。     

爆破振动对既有高铁隧道衬砌安全的影响分析

在救援通道爆破掘进施工中,为了确保邻近金山顶隧道的安全,运用现场测试技术与数值法探讨了爆破振动对邻近高铁隧道衬砌结构的振动影响。其中数值分析表明既有隧道迎爆侧受水平应力波为主,径向振速明显大于垂向振速;迎爆侧从拱顶至墙脚,径向振速先增后减,墙腰处最大,拱脚处次之,墙脚处径向振速大于拱顶处;垂向振速呈现先减小后增大趋势,拱顶处最大;既有隧道衬砌墙腰处受拉应力最大,易出现拉伸破坏。最后基于动力弹性理论,依据现场测试数据振速和混凝土动应变的关系,通过线性拟合确定了爆破施工过程中隧道衬砌安全条件下爆破振动速度不大于6 cm/s。     

边坡爆破开挖对邻近已有洞室影响研究

边坡爆破施工振动对邻近已有洞室的影响及其控制是工程中的关键技术问题。新建边坡在与已有洞室间距比较小的情况下进行爆破开挖,爆破开挖产生的爆破波会危及已有洞室围岩和衬砌结构的安全与稳定性。结合锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工爆破对洞室影响的分析课题,应用动力有限元数值模拟,研究不同的边坡与已有洞室间距、岩体阻尼比、最大单响药量情况下边坡爆破振动对洞室围岩和衬砌结构的影响问题。根据洞壁质点振动速度允许值与洞室衬砌在边坡爆破振动波作用下的动拉应力值,考虑不同阻尼比,得出不同围岩级别下,不同边坡与洞室间距的最大单响药量控制：III类岩体边坡,坡面距已有洞室20,50 m时,边坡开挖爆破最大单响药量分别控制在100和300 kg以内;IV类岩体边坡,坡面距已有洞室20,50 m时,边坡开挖爆破最大单响药量分别控制在150和450 kg以内,研究结果为实际工程的施工和设计提供参考和依据。     

隧道爆破施工合理毫秒延期时间的数值研究

毫秒延期爆破作为降低爆破震动效应的主要措施,已广泛应用于实际工程。但毫秒延期间隔时间多以经验或现场爆破试验给出,数值模拟方面所做研究较少。基于ANSYS/LS-DANY有限元软件的动力分析功能,建立了隧道三维爆破模型。简要分析了最大段药量对爆破震动效应的控制作用,在此基础上首次定量研究了不同的毫秒延期时间对隧道衬砌动力响应的影响;并结合质点震动速度安全判据,给出了合理的毫秒延期爆破时间。本文定量研究毫秒延期爆破间隔时间的方法及所采用的模型,可结合不同隧道的具体爆破条件修正后推广应用。     

基于等效峰值能量的建筑物爆破振动安全评价探讨

爆破地震效应研究的中心话题就是如何对爆破地震的危害作出准确而又科学的评价。结合建筑物能量破坏机理,考虑爆破地震能量分布及建筑物动力响应特性,构造了基于“等效峰值能量”(EPE)的爆破地震安全评价方法。在相关研究的基础上,提出了EPE的爆破地震安全评价指标,并研究了EPE及等效速度的计算过程,探讨了不同爆源形式下的EPE简化计算方法,认为采用以等效速度表示的EPE指标来衡量爆破地震的危害程度是可行的,它较振速-频率相关的安全判据更能全面反映爆破地震危害的本质,并且具有很强的可操作性。     

层状复合地层条件下管片衬砌结构力学特征模型试验研究

针对武汉长江隧道承受高水压和局部区段穿越软硬程度差异极大的层状复合地层的特点,采用盾构隧道–地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,完成了在不同水土压力场作用下对层状复合地层和单一地层两种不同地层条件下的管片衬砌结构力学特征相似模型试验,并根据试验结果分析了层状复合地层对盾构隧道管片衬砌结构的力学特征的影响。研究表明,随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大而最大正负弯矩略有增长或基本不变;处于坚硬岩层包围区域的管片体结构局部弯矩明显减小;小范围的硬岩层对管片衬砌结构整环最大内力影响不大。该研究为武汉长江隧道的管片衬砌结构设计提供有价值的参考。     

两相近隧道竖井爆破振动监测与分析

为保证秦岭天台山隧道两通风竖井的安全,开展竖井爆破振动监测试验,在两竖井内分别布置测点,研究开挖爆破对两竖井井壁结构的振动效应。通过对典型装药段爆破引起的三向振动速度分量分析,得到了大直径竖井全断面爆破引起井壁振动的传播规律与分布特征。结果表明:先行井掏槽爆破由于仅存在一个自由面,引起爆破井内振动最大,临近井迎爆侧振动大于背爆侧,且周边爆破引起的振动最大;掏槽与第一辅助爆破引起临近竖井井壁环向与垂向振动呈现先增大后减小的趋势;竖井爆破近区,受临近先行井空洞的影响,井壁径向与垂向振动较大。研究结果对类似工程具有一定的指导意义和参考价值。     

城市浅埋隧道基于爆破振动控制的方案优化

在我国的很多城市,浅埋隧道的高程范围内均存在较多的岩石地层.在该类环境中,通常以钻爆法修建隧道,爆破振动将对地表产生较大影响.以厦门机场路JC3标隧道工程为背景,通过现场监测,分析了振动的传播规律和对地表的影响,优化了爆破方案,较好地控制了振动对地表的影响.