大型弧形高边坡预裂爆破设计与施工技术

舟山国家石油储备基地扩建项目,高边坡设计为弧形边坡,最大开挖高度127 m,坡脚高度8 m,坡脚长752 m;自下而上共分9级放坡,每级平台宽度3 m,台阶高度12~15 m,坡度45~53.1°,设计坡面面积75 320 m2。该山体为中风化~微风化凝灰岩,为保证弧形高边坡开挖成型,且最大程度减小爆破对预留高边坡的破坏,确保后期库区运营安全,采用深孔大孔径进行预裂爆破设计与施工,并对爆破参数、预裂孔的钻孔技术、装药结构、爆破振动控制等进行了优化。从实际效果来看,深孔大孔径预裂爆破不仅保证了弧形高边坡的成型,确保爆破施工中管线隧道在振动安全允许范围内,而且经济实用、大大节约了工期。     

露天边坡爆破施工对下穿隧道扩大段的影响

针对露天边坡与既有下穿隧道的协同爆破施工,为确保上部边坡爆破开挖作用下既有隧道围岩稳定与安全,以某石油储备基地扩建项目为工程背景,利用ANSYS 18. 0建立上部露天边坡与既有下穿隧道协同施工的数值计算模型,研究露天边坡爆破施工对既有下穿隧道扩大段的影响。结果表明:上部边坡爆破施工激发向下传播的初始纵波,随着距离的增加逐渐衰减,到达隧道拱顶自由面折反射形成面波而后在拱与边墙交点处产生叠加现象,导致面波向下传播的规律为先增大后减小。相比于隧道扩挖前,扩挖后隧道断面拱顶质点Z向振动速度峰值提高68. 1%,为7. 58cm/s;拱顶单元动态拉应力峰值提高150%,为0. 45 MPa。根据《爆破安全规程》要求,隧道围岩在上部边坡开挖爆破荷载作用下是稳定的。建议在实际施工中,将隧道扩大段的开挖时序安排在上部边坡爆破施工区域远离隧道扩挖段之后。研究成果对地下近接隧洞爆破施工及隧道扩挖工程具有重要参考价值。     

岩质凸形边坡体爆破质点振动监测与分析

针对某凸形岩质边坡爆破开挖工程,分析了爆破扰动对边坡岩体稳定的影响,讨论并确定了该岩质边坡的质点振动速度安全阈值。通过对现场爆破荷载作用下边坡岩体质点振动的跟踪监测数据,得到了该凸形坡体的质点振动衰减规律。讨论了边坡形状对质点振动放大效应的影响程度,并给出了该类边坡岩体测点安装装置的基本措施。数据回归表明：该凸形边坡体的爆破质点振动速度随高程的增加,存在高程放大效应,相比较非凸形边坡岩体而言,凸形边坡工程的高程放大效应更为显著。     

露天矿边坡爆破对既有隧道的影响分析

针对某露天矿边坡爆破开挖工程对山体内邻近既有隧道的影响问题,依据有关规范及参考国内类似工程的经验,确定该隧道围岩质点振动速度控制标准为20 cm/s。对现场爆破荷载作用下隧道围岩质点振动进行了跟踪监测,提出了测点仪器安装方案,对隧道围岩质点振动衰减规律进行了分析,水平径向、水平切向和竖直向峰值振速衰减规律拟合系数均在0.85及以上,并及时反馈信息,优化爆破参数。结合数值分析,得到了隧道围岩振动速度与动应力分布规律,计算得到围岩质点振动峰值速度为19 cm/s,验证了预估药量的可靠性,为工程的顺利进行提供了安全保障。