坡面正交型隧道开挖时洞口边坡变形分析

隧道洞口段开挖对洞口段边坡的稳定性影响很大,采用FLAC3D对隧道开挖时洞口边坡的变形进行数值模拟分析。隧道开挖后对地表沉降影响较大范围为隧道拱顶外侧1倍洞径范围内,而在3倍洞径范围外几乎没有影响。在纵向方向,越接近隧道洞口其地表沉降越大。后开挖隧道对先开挖隧道上方地表沉降有较大影响。隧道开挖对隧道拱顶上方边坡影响最大,距离越远其影响越小。其影响以拱顶为中心对称分布。     

隧道洞口边坡稳定性分析及其对策

山岭隧道进洞是隧道施工的开始，也是关键环节，由于施工扰动造成地应力的二次分布，成为洞口边坡滑动或者洞口浅埋段塌方的诱导因素，因此，舍理的施工方式与施工时间对控制洞口边坡以及浅埋段的稳定性至关重要，针对江西省白沙关至婺源高速公路洪家坞隧道洞口施工过程中边坡稳定性问题，进行详细的探讨并结合施工监控提出了一些针对性的工程技术措施，为工程的顺利进洞进行提供了技术保障。     

顺层岩质边坡隧道破坏模式与防治对策

顺层岩质边坡隧道洞口开挖过程中边仰坡存在滑坡的风险,洞身浅埋偏压段可能因顺层影响承受较大的偏压荷载而破坏,在暴雨、地震或人为工程建设扰动的情况下,更易发生顺层滑移,进而破坏洞门及隧道衬砌结构。隧道洞口及浅埋偏压段是防治重点地段,对顺层岩质边坡隧道破坏模式进行分析,并采用合理的防治对策和针对性设计,可有效预防隧道所在岩质边坡发生顺层滑移,确保边坡的稳定及隧道的施工和运营安全。     

某高速公路隧道地质勘察及隧道进出口边坡稳定性评价分析

隧道工程与边坡密切相关,而隧道洞口段地质条件差,围岩松散强度低,承载能力差,因此隧道洞口边坡的稳定性尤为重要。结合实际工程地质资料和监测数据,对隧道进出口边坡稳定性问题进行了探讨分析,对工程实践具有一定的指导意义。     

机械开挖边坡对临近既有隧道稳定性的影响研究

为了研究洞口边坡机械开挖过程中对既有隧道的稳定性影响,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)确定监测方案,采用M20爆破振动测试仪监测各测点振动速度,并进行统计分析,研究各测点振动速度随施工进度的变化规律;通过数值模拟模拟洞口放坡机械开挖对既有隧道变形及围岩受力情况的影响。研究表明:与振源的距离越大,测点的振动速度越小,一般不超过0.71cm/s,振动速度主要在0.01cm/s至0.3cm/s之间,放坡机械开挖振动对既有隧道稳定性影响较小;由于放坡卸压作用,既有隧道整体有向开挖侧移动的趋势,但影响较小。     

浅埋暗挖隧道铣挖开挖方法研究

隧道暗挖法施工具有对地面交通干扰小、对环境污染少等优点,在越来越多的城市隧道工程中被采用,但施工爆破振动和噪声会给城市居民生活造成一定影响。结合杭州市紫之隧道浅埋暗挖段的施工情况,对多种隧道开挖技术进行比较,分析控制爆破开挖方法对周边环境的影响,提出采用铣挖开挖施工的方案,并对施工效果从开挖成形、地表沉降、施工进度和经济指标等方面进行了分析。     

安徽池州神山物流廊道1~#隧道出口段爆破开挖施工工艺

安徽池州神山物流廊道1~#隧道出口段为浅埋段隧洞,岩体风化程度严重,稳定性较差。为实现浅埋段隧洞安全爆破掘进,减少爆破掘进对隧道顶部围岩的破坏及扰动,通过选取合理的分步开挖方式,设计合理的进尺爆破起爆顺序,使得浅埋段隧洞施工得以安全平稳进行,可为类似浅埋段隧洞爆破开挖施工提供参考。     

隧道爆破振动速度研究

在隧道爆破开挖中,频繁反复的爆破冲击动压力对隧道设计轮廓线、施工误差和围岩的稳定性等有很大影响。依据爆炸动力学理论和弹性波动理论,分析了同时起爆和微差起爆所产生的爆炸应力场。根据爆炸波在传播过程中的叠加机理,提出了爆破后隧道围岩质点振动速度解析解。爆破振动速度解析解的提出,为隧道开挖采用合适的爆破掘进方法、减少施工误差及提高围岩的稳定性提供了理论依据。     

强降雨条件下隧道洞口边坡开挖渗流特征以及支护方案研究

针对数值模拟软件难以模拟分析强降雨过程中隧道洞口边坡开挖渗流场分布的问题,依托某隧道洞口边坡工程,对FLAC^3D软件中的FISH语言进行二次开发,确定降雨渗透过程中不同饱和状态下土体渗透系数值并实时更新降雨入渗的边界条件,分析了不同降雨时长情况下不同支护方案隧道洞口边坡孔隙水压力、基质吸力分布以及安全稳定性。结果表明,历经24 h强降雨,原边坡和采用抗滑桩+锚索支护的边坡表面土体均达到饱和状态,即从坡脚至坡顶浸润线形成贯通;而采用台阶型放坡+锚杆支护的边坡仅在坡脚至边坡二级平台处的表面土体达到饱和状态;降雨过程中采用抗滑桩+锚索支护的隧道洞口边坡与原边坡安全系数的变化规律较为一致,安全系数均为先快速降低后逐渐趋于稳定,直至安全系数达到1.2;而采用台阶型放坡+锚杆支护的边坡安全系数降低幅度较小,其值基本保持在1.8以上;在选择隧道洞口边坡工程扩建方案时,从隧道洞口边坡工程开挖支护方案的安全系数、土方开挖量、总投资等多个角度考虑,抗滑桩+锚索支护方式优于台阶型放坡+锚杆支护方式。     

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。     

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。     

南芬露天铁矿下盘采动时边坡稳定性数值模拟

通过分析南芬露天铁矿下盘边坡的区域地质资料,确定出降雨和爆破震动为影响边坡稳定性的主要因素。根据前期研究成果,对5#坡体剖面建立数值模拟计算模型,同时导入SLOPE/W模块,分析爆破和降雨耦合作用对扩帮前后边坡稳定性的影响。研究结果表明：岩体扩帮采动前后孔隙水压力变化不大,但是在近似梯形岩体开挖之后,一部分自重应力被消除,对边坡的地应力产生了显著影响。扩帮采动后的边坡在耦合作用下整体安全性变差,但依然保持稳定。286~454 m段属危险性边坡,454~574 m段边坡保持稳定。     

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。     

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。     

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。     

傍山隧道爆破振动边坡传播规律试验研究

为了研究傍山隧道爆破振动在邻近边坡的传播规律,设计了4个隧道模型进行爆破试验,试验结果表明:傍山隧道爆破振动在邻近边坡上的传播随水平距离及爆心距的增大而减小,随高差增大而增大,受爆心距的影响最大,垂向振速径向切向。边坡形态、最终边坡角和台阶坡面角都会对爆破振动在边坡传播产生影响,4个模型坡顶与台阶边坡坡面都出现了振速放大现象,傍山隧道爆破振动对顶部的影响比对坡面的影响大,对台阶边坡的影响比直面边坡的影响大。     

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。     

某露天铁矿爆破振动对边坡的动态响应特征研究

岩石边坡的安全性影响着矿山的经济效益。为了评估露天矿岩石边坡的稳定性，研究爆破近区的岩石边坡对爆破振动的响应特征，以某露天矿爆破开挖为工程背景，运用理论分析并根据现场地质条件，确定边坡上的测点位置，研究爆破振动波在边坡上传播的规律。 运用FLAC3D软件建立边坡模型，分析岩石边坡在爆破振动作用下的速度、位移的变化特征。研究表明：高边坡的测点竖直方向振动速度相对于水平方向较大，爆破振动强度并没有随着正高程的增大而呈现无限放大趋势，而是达到一定高程差时才会呈现出爆破振动的放大效应；边坡的竖直方向与水平方向发生小部分变形，但坡底水平位移变化幅度较大且为集中，降低了边坡的稳定性。     

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。     

爆破振动对顺层岩质边坡稳定性的影响

根据顺层岩质边坡爆破开挖后产生层裂和后裂的特点,提出了在顺层岩质边坡附近爆破时的边坡稳定系数计算方法,并以渝怀铁路顺层边坡岩体的实测数据为基础,进行爆破地震作用下顺层岩质边坡的稳定性分析。计算结果表明,爆破作用导致边坡自稳能力降低,其降低幅度达54%,据此提出了顺层边坡岩体的爆破开挖方法以及相应的防护措施。为顺层岩质边坡爆破的优化设计提供了理论依据。