隧道爆破参数优化及振动效应研究

隧道掘进爆破开挖过程中对既有隧道围岩和周围邻近建构筑物有一定的爆破振动危害。采用了上下台阶多断面开挖方法,结合爆破振动监测,分析出隧道爆破振动效应的相关规律。结果表明:合理的掏槽孔爆破形式可有效降低爆破振动峰值,隧道爆破掘进过程,严格控制最大单响药量,采用合理的振动检测手段和检测方法进行现场检测,是确保隧道爆破开挖施工安全的有效方法。     

相邻隧道爆破振速分布规律研究

利用钻爆法开挖山区双线隧道时,后行隧道施工会不可避免地产生不利的振动效应,从 而影响到先行隧道的安全稳定。 相邻隧道爆破的振动测试与分析,对双线隧道的安全施工有着 重要意义。 本文以兴延高速公路浇花峪双线隧道工程为背景,对隧道轴线进行了现场振动测试, 得出了以下结论:①相邻隧道测试区域内三方向振动强度大小依次为垂直方向、水平径向、水平 轴向;随着爆心距的增加,三方向间的振动强度差异逐渐减小。 ②掏槽炮孔的夹制作用最大,同 时爆破振动强度亦最大。 ③不同类型炮孔爆破振动波形都存在迅速从初始值上升至振速峰值, 而衰减过程相对较慢的现象,且这种现象在掏槽孔爆破时尤其明显。 ④在双线隧道爆破施工时, 降低掏槽孔的最大单段药量、增加雷管段别、分解隧道开挖断面、控制爆破规模等是减小爆破振 动的有效方式。     

隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性影响的数值分析

为了分析评价隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性的影响, 以武靖高速矮子寨隧道工程为依托, 采用FLAC^3D软件建立了相应数值分析模型模拟隧道爆破开挖施工过程, 计算分析了爆破施工对洞口段边坡稳定性的影响规律。研究结果表明：隧道爆破施工产生的振动效应会极大降低隧道洞口段边坡的安全系数, 并且会增大边坡地表位移沉降; 锚杆支护有助于提高振动荷载作用下处于失稳状态的边坡稳定性。     

隧道掘进爆破的振动规律研究

为减少隧道掘进爆破所引起的振动对围岩的损伤,结合武广客运专线上天鹅岭隧道的大量爆破振动实测资料,运用萨道夫斯基公式,研究了不同作用炮孔爆破时,爆破振动在隧道内的传播衰减规律,为获得最佳爆破控制方法,确保隧道爆破开挖安全、快速施工奠定基础。研究结果表明:爆破所处的地质条件基本相同时,α值变化不大,随着爆破炮孔夹制作用的逐渐减小,隧道围岩产生的爆破振动越小,具体表现在振动速度衰减公式中K值较小;夹制作用越大,K值越大;掏槽爆破振动最强,因此,降低掏槽爆破的振动是降振的技术重点。研究结论可为类似条件下隧道的爆破振动控制和现场监测提供借鉴。     

兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术实践

新建兰青复线虎头崖隧道出口段与既有隧道线间距较近，为保证既有隧道正常行车安全，对新建和既有隧道进行支护加固并采用微振动爆破技术施工，同时采用振动测试仪对隧道爆破振动进行监测，根据监测结果对下一次爆破参数进行优化。通过合理选择爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等方面的振动控制技术措旌，使该隧道开挖施工爆破中的地面振动速度值控制在安全范围以内，保证，虎头崖隧道开挖作业安全、顺利地进行。     

超小净距交叉隧道的爆破振动监测与控制技术

以重庆市高九路至华村立交连接段道路工程的I、J线隧道与嘉华隧道交叉加强段的爆破施工为研究对象,对在空间上形成超小净距交叉隧道工程的爆破震动波监测及控制技术进行探讨.通过对现场大量爆破振动监测数据的回归分析,建立了隧道开挖爆破振动传播的数学模型,确立了其传播衰减规律.根据现场工程实践,选择合理的爆破振动控制技术,使隧道开挖施工爆破时产生的质点振动速度值控制在安全范围内,保证既有公路隧道安全的同时使在建隧道顺利通过.     

煤矿岩巷毫秒延期爆破振动测试与控制技术研究

为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效果、降低爆破振动效应,对毫秒延期爆破参数进行优化及实施,实测爆破振动速度。分析了爆破参数与爆破振动信号特征之间的关联性,针对电雷管存在延期误差,应用小波变换时-能密度法识别确定毫秒爆破中实际延期时间,提出了降低爆破振动效应的技术措施。研究表明：采用合理的毫秒延期爆破参数方案,可以取得良好的爆破效果;垂直方向爆破质点峰值振速可以作为煤矿岩巷的安全判据;时-能密度法能够有效地识别出各段雷管的起爆时刻,确定实际延期时间。     

平硐开挖爆破振动对边坡的影响分析

某矿山拟在露天矿边坡开挖平硐以作为挂帮矿出矿口,势必会对爆破振动的传播有一定的影响。运用ANSYS/LS-DYNA软件模拟爆破振动对平硐开挖前后的边坡影响,应用LS-prepost软件进行后处理,得出爆破振动作用下,平硐开挖前后边坡的响应特征和衰减规律。从应力和振动速度两方面分析露天采场爆破作业对边坡的稳定性影响,得出平硐对边坡的振动效应有一定影响,在爆破振动作用下边坡开挖平硐后是安全的,对以后矿山的施工以及边坡的防护具有指导作用。     

基于GA-BP神经网络的毫秒延时爆破振动速度预测研究

由于基坑爆破开挖作用而产生的振动效应受多种因素综合影响,传统的经验公式预测振动速度难以满足目前爆破安全的需求.因此,如何优化爆破参数,减小爆破振动效应,对保证临近建筑的安全具有重要意义.基于某基坑工程现场爆破监测所得的400组样本数据,本文采用遗传算法(GA)优化BP神经网络,对振动速度进行预测,将GA-BP神经网络振...     

自由面数量对爆破振动规律影响实验研究

为研究自由面对爆破振动效应的影响,在黄土场地进行了不同数量自由面条件下的爆破振动测试实验。实验结果表明,自由面条件对爆破振动强度影响显著,即自由面数量越多,反映爆破振动强度的K值下降越多,衰减指数α也呈下降趋势。在炮孔近区,爆破振动速度衰减幅度更明显。     

隧道爆破开挖震动效应的数值模拟

以某工程隧道为例, 基于FLAC^3D软件对隧道爆破开挖引起的地表震动效应进行了数值模拟, 得出在隧道爆破开挖影响区一定范围内已开挖区域地表质点震动速度是未开挖区域地表质点震动速度的2~5倍, 且两者的衰减规律完全不一样。在距掌子面水平距离为5~25 m的范围内, 隧道爆破开挖存在明显的空洞效应, 若忽视爆破开挖空洞效应现象, 则不能确保施工过程中爆破震动的安全性。     

某隧道掘进爆破对周边民房安全影响分析

为确保某隧道掘进爆破期间周边民房的安全，开展了爆破振动和爆破飞石对民房的安全影响分析。根据监测结果，当隧道掘进段爆破最大段药量控制在38 kg以内时，爆破振动一般不会对周边民房造成损害；可通过严格控制单段药量和起爆总药量，并保证堵塞长度和堵塞质量，加强爆破安全警戒工作，可以避免爆破飞石引起的民房损害。最后提出了确保民房安全的爆破施工控制措施，为隧道掘进爆破安全提供指导。     

小断面隧道快速掘进爆破方案优化研究

为解决西南地区小断面隧道爆破开挖时围岩稳定性差、超欠挖严重、爆破振动速度过大等问题，从水压爆破、准直眼掏槽形式、毫秒延时爆破三个方面对相关爆破参数进行优化分析，并从理论上给出了取得良好降振效果的最优毫秒延时范围。结果表明：1）水压爆破技术和准直眼掏槽形式的使用，能较好地改善爆破效果，形成较好的隧道轮廓和掏槽效果，但是无法控制爆破振动大小。2）从波形叠加的角度对隧道毫秒延时干扰降振原理进行了分析，得到了23ms～46ms的最优毫秒延时理论值范围。3）经现场验证，不良地段选用25ms延时作为相邻炮孔延期时间，掏槽眼与辅助眼、辅助眼与底板眼之间选用45ms延期时间的隧道断面延时设置能够将振动速度控制在1cm/s以下，降振效果良好。     

尾矿库排洪隧洞与采石场开采相互影响安全性研究

湖南某钨矿尾矿库加高扩容工程次年新建排洪隧洞穿过采石场下方,隧洞开挖与采石场开采对双方的安全性产生影响,需要开展安全性评价。为此分析了排洪系统与采石场的相互位置关系,通过室内试验得出采石场周围岩体的力学参数,采用有限元数值模拟方法分析了排洪隧洞开挖对采石场安全影响,得出排洪隧洞开挖影响范围为7.5~12.5 m,不会对采石场生产早晨安全造成影响;依照规程规范分析了采石场爆破振动对排洪隧洞的影响,得出在采石场目前生产区域采用中深空爆破或浅孔爆破,排洪隧洞处的振动速度分别为12.1 cm/s、10.1 cm/s,在允许安全值内;在采石场设计范围最底部台阶爆破时,爆破药量须控制在25 kg以内。研究结果为今后尾矿库排洪系统及采石场的正常运行提供有利的依据。     

复杂城市环境下边坡预裂爆破应用与效果检验

城市名胜风景区内某建筑工程基坑开挖遇山体石方,需进行岩石边坡爆破施工。为了降低爆破振动危害和保护边坡开挖轮廓面的预期效果,采用了预裂爆破技术。经过合理设计,提出了预裂爆破方案,并按照方案精心施工,同时对周边重点建(构)筑物的爆破振速进行监测。结果表明:各监测点振动速度远小于安全允许范围,宏观爆破效果良好,为后期开挖爆破提供了良好的开挖条件,该预裂爆破技术对类似工程具有一定指导意义和参照价值。     

复线隧道爆破优化设计与实践

以新风平岭2号隧道复线隧道进口开挖为研究对象,通过在隧道施工爆破过程中对邻近隧道进行现场的振动监测,应用萨道夫斯基经验公式对现场监测数据进行回归分析,控制不同目标、不同间距情况下最大起爆药量,炮眼布置方案等。既有隧道和新开发隧道间采用超前锚杆加固,增强稳定性。通过对振速波形图的分析,找到延时爆破最大振速的段位,降低该段位最大装药量以便降低最大振速,保证邻近隧道振动速度控制在安全范围内,指导后续施工。     

预留光爆层水压爆破在大断面公路隧道施工中降低爆破危害的应用

针对光面爆破技术开挖大断面公路隧道时普遍存在的线性超挖量大、光面爆破效果差、爆破振动大以及粉尘与爆生有害气体浓度高等一系列问题,采用预留光爆层水压爆破技术对新疆东天山特长公路隧道Ⅳ级大断面进行了开挖试验。结果表明,采用预留光爆层水压爆破能有效控制爆破危害,平均线性超挖量由0.924 m减至0.205 m,炮孔痕迹率由49.3%提高至91.1%,炸药单耗由1.348 kg/m³降至1.261 kg/m³,爆破振动幅值由5.057 cm/s降至3.249 cm/s,粉尘和各种有毒有害气体浓度随时间变化显著降低。试验结果证明预留光爆层水压爆破技术对大断面特长公路隧道掘进爆破危害控制的可行性,达到了隧道安全开挖、快速掘进、绿色钻爆等效果,对类似工程具有指导和借鉴意义。     

针对建构筑物不同振速要求的隧道爆破药量计算方法

在城区进行巷道或隧道爆破时,许多建构筑物有不同的振速要求,同时满足多种被保护物振速的安全药量计算是一个设计难题。以重庆市隧道爆破为研究背景,建立隧道曲线、被保护物的空间轨迹方程;在地铁、文物建筑、地面建筑3种振速控制下,研究药量-桩号函数关系式:对位于隧道外侧的文物建筑,采用延长建筑物轮廓线将隧道分成若干段并推导相应Q-S分段函数;地铁安全药量根据隧道爆源点到地铁直线的空间垂直距离代入公式获得;其它建筑控制振速下根据爆源至隧道正上方地面距离进行药量计算;利用Matlab软件分别解算隧道各位置的3种药量值,并取其中最小值作为设计药量。