硬岩地下洞室工程爆破振动与围岩损伤范围相关性研究

为了简便而准确地获取爆破荷载下硬岩地下洞室围岩损伤范围,以某待建重要地下洞室工程为研究背景,采用理论分析和数值模拟的方法,根据爆破设计方案,建立不同药量条件下多段延时爆破累积损伤计算模型,利用等效爆破荷载的方法和LS-DYNA完全重启动技术,得到多段延时爆破荷载作用下的爆破振动数据和围岩累积损伤范围。分析地下洞室围岩累积损伤效应,研究爆破振动与围岩累积损伤范围之间的相关性。研究结果表明：诱导地下洞室周边围岩损伤的荷载主要来自于二圈孔和周边孔爆破,其中洞室拱顶围岩损伤范围(2.21 m)明显大于拱腰围岩损伤范围(2.05 m);爆破全时程振动曲线的峰值处于掏槽孔延期时间范围内,与造成洞室周边围岩损伤的爆破段位不一致,应以对围岩损伤影响较大爆破段位的质点峰值振动速度研究与围岩损伤范围的相关性;建立了围岩累积损伤范围与爆破药量、爆心距和质点峰值振动速度之间的量化关系,得到了可通过任意爆心距处质点峰值振动速度推断围岩累积损伤范围的函数关系式,为控制围岩爆破损伤提供依据。     

爆破振动作用下大型地下洞室群围岩动力响应及合理间距分析

大型地下水封石油洞库由多个地下洞室构成,洞室通常不设衬砌结构,在洞库设计时,洞室之间的间距是需要重点考虑的一个因素.依托某地下水封石油洞库工程,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,分析了爆破振动作用下,地下洞室群围岩的动态响应及振动衰减规律.地下洞室掌子面爆破引起的围岩振速在横断面方向随远离爆心呈指数衰减;当在爆破洞室...     

大断面地下洞室爆破成形控制关键技术研究

爆破开挖成形控制是大断面地下洞室开挖施工中的一项关键技术,开挖成形控制得好,既能降低后续施工的成本,又能提高工程的安全。三峡地下电站主厂房工程在积累了鲁布革电站、水布垭电站、龙滩电站、小湾电站等十多个大型地下厂房施工经验的基础上,重点对造孔设备选型、造孔精度控制及爆破参数制定等方面进行研究和分析,并通过工艺改进及采取一系列先进施工技术,取得了顶拱平均超挖8.5cm、边墙平均超挖小于9cm、岩锚梁平均超挖小于6cm的成果,远远低于规范所要求的超挖小于20cm的标准;并且开挖平整度小于9cm,爆破半孔率达到了95%以上,工程质量优良。在爆破成形质量控制方面较以往工程有了突破性的进展,具有较高的应用及参考价值。文章将对一些主要控制手段及方法予以分析总结,为类似工程提供借鉴与参考。     

大断面地下洞室爆破成形控制关键技术研究

爆破开挖成形控制是大断面地下洞室开挖施工中的一项关键技术,开挖成形控制得好,既能降低后续施工的成本,又能提高工程的安全。三峡地下电站主厂房工程在积累了鲁布革电站、水布垭电站、龙滩电站、小湾电站等十多个大型地下厂房施工经验的基础上,重点对造孔设备选型、造孔精度控制及爆破参数制定等方面进行研究和分析,并通过工艺改进及采取一系列先进施工技术,取得了顶拱平均超挖8.5cm、边墙平均超挖小于9cm、岩锚梁平均超挖小于6cm的成果,远远低于规范所要求的超挖小于20cm的标准;并且开挖平整度小于9cm,爆破半孔率达到了95%以上,工程质量优良。在爆破成形质量控制方面较以往工程有了突破性的进展,具有较高的应用及参考价值。文章将对一些主要控制手段及方法予以分析总结,为类似工程提供借鉴与参考。     

大型洞室群开挖爆破技术

综合介绍了水利水电地下工程洞室群开挖爆破技术取得的成就和发展水平 ,阐述了地下厂房洞室群的开挖方法和施工程序。厂房洞室采用分层开挖方式 ,与厂房洞室相邻的洞室 ,采用浅孔爆破。对于斜井 ,其施工方法是先挖导井 ,再自上而下扩挖 ,导井多采用爬罐法开挖。文中还介绍了光面爆破、预裂爆破在厂房洞室、吊车梁岩台、竖井以及交叉洞室开挖中的应用     

掏槽孔爆破引起的围岩动力响应研究

通过数值模拟,研究了掏槽孔起爆时开挖隧洞围岩的动力响应规律,得到了不同爆心距处围岩的峰值振速分布规律,以及爆破振动峰值振速在不同部位的衰减规律.研究结果与试验结果类似,说明应用数值模拟方法研究隧洞爆破开挖对开挖洞室的影响是可行的,所得结论可以作为实际工程的参考.     

大型地下厂房开挖爆破振动动力响应数值模拟

针对向家坝水电站主厂房爆破施工诱发振动效应对围岩稳定及相关结构安全性影响,通过动力有限元数值模拟,研究地下厂房在开挖爆破振动荷载作用下动力响应。结果表明,顶拱拱脚处质点振速及拉应力最大,拱脚以上质点振速及最大拉应力迅速衰减;岩锚梁黏结面底部或顶部拉应力最大,与水平向质点振速相关性较好;高边墙质点振速与最大拉应力随高差增加而减小。综合分析数值计算结果与大量爆破振动实测数据,建议围岩及混凝土龄期大于28d的岩锚梁安全质点振速分别取15 cm/s及10 cm/s,且有一定安全储备。     

开挖爆破对围岩损伤作用的探讨

在综合现有文献的基础上,对基于爆源的爆破振动分区,柱状装药结构的质点振动速度的计算和安全判据以及开挖爆破的损伤测量方法和控制标准进行了探讨。     

爆破振动作用下地下洞室临界振速的研究

利用波函数展开法,分析了爆破地震波与邻近圆形洞室的相互作用,推导了爆破地震波作用下圆形地下洞室围岩的应力和位移表达式,求出了爆破地震波频率不同和围岩性质不同时围岩周围的应力和振速分布.结合应力和振速分布及围岩的抗拉强度,得到了不同工况下围岩的临界破坏振速.     

深宽双壁路堑洞室爆破开挖减震技术

文中提的洞室爆破药室布置新型式，装药量计算公式及长矩形不耦合装结构等综合减震爆破技术，解决了深宽双壁路堑洞室爆破开挖工程中的减震难题。     

中深部大型地下洞室高边墙爆破振动高程效应研究

为了研究地下洞室高边墙上质点爆破振动规律并指导地下洞室开挖,以白鹤滩水电站地下洞室群开挖为背景,在右岸主变洞内进行爆破振动试验,然后利用LS-DYNA三维动力有限元软件对开挖过程进行数值模拟,分析了地下洞室高边墙上质点爆破振动速度随高程变化规律。结果表明:当地下洞室边墙高度为16.8 m时,在距离爆源区约70 m范围内,高边墙上质点与墙脚处相比,振动速度存在不同程度的放大效应,且放大效应出现分区。当爆心距R30 m,放大作用随高差增大先增后减;当爆心距R在30～70 m范围内且为某一定值时,放大作用随高差的增大而增大;当爆心距R70 m时,高差对洞室边墙上质点的影响不再明显。另外,萨道夫斯基公式在地下洞室高边墙上仍然适用,但是利用萨道夫斯基公式预测质点振动速度时,应当将测线布置在相应预测点的同一高程上。     

地下洞室爆破振动控制研究

通过对某水电站地下洞室爆破振动进行观测、分析和处理,得到了爆破地震波传播衰减经验公式.根据该水电站地下洞室的特点,提出了爆破振动破坏标准,得到了地下洞室新浇混凝土支护区爆破安全控制参量.分析了爆破地震的特点,结合该水电站地下洞室的爆破实际,提出了相应的爆破降震措施.从工程实施的实际效果看,研究成果与结论获得了较好的应用效果,保证了该工程爆破施工的顺利完成.     

爆破震动作用下地下洞室支护结构的动态响应分析

大跨度地下洞室顶拱锚喷支护结构在爆破震动作用下的稳定问题是决定地下厂房安全施工与运行的关键因素,运用动力有限元数值模拟,研究了该类型支护结构在爆破震动作用下的动态响应特点,得出了结构中峰值振速和峰值应力的分布规律.     

多洞室群围岩稳定性数值模拟研究

该文以某地质条件为背景,采用力学分析、FLAC3D数值模拟对围岩损伤演化、围岩变形情况以及应力响应特征等进行了模拟分析,得出以下结论 ：洞室面积、围岩强度、应力环境以及扰动影响等对洞室围岩稳定性起至关重要的作用,同时,由于受到多洞室群开挖的影响,应力重新分布,塑性区、应力分布特征及围岩变形演化规律均有不同程度的变化,为后期围岩支护带来一定的困难。该研究可为地下多洞室围岩稳定性管理提供借鉴。     

中梁电站地下厂房洞室开挖技术与过程控制

中梁电站地下厂房三大主洞室平行布置,从上游向下游分别为主厂房、主变洞、尾闸室,洞室间岩壁厚度分别为23.0m和15.0m。采用各部位平行施工、各工序交叉作业的整体施工方案,尽量减少爆破对周边围岩的破坏与扰动,及时支护,确保施工安全。     

锚杆支护对地下洞室围岩应力分布的影响

本文结合云南小湾超大地下厂房洞室群围岩的锚杆支护，进行了弹塑性三维有限元损伤力学模型的数字分析计算，探讨了采用与不采用以及采用不同长度锚杆对围岩应力空间分布的影响。据此，提出了该工程技术上可行、经济上合理的围岩支护方案。     

地下洞室梯段爆破振动效应分析

基于大型地下洞室开挖中,采用装药量较大的梯段爆破,本文探索了爆破振动传播规律及其引起的爆破振动效应;依据回归结果对爆破允许药量进行了核算,对峰值振速进行了预报,并对振动衰减规律进行了分析;引入数理统计中的置信概率,对回归分析的数据进行了可靠度的讨论,并对质点振动的主频分布进行了分析。     

地下洞室梯段爆破振动效应分析

基于大型地下洞室开挖中,采用装药量较大的梯段爆破,本文探索了爆破振动传播规律及其引起的爆破振动效应;依据回归结果对爆破允许药量进行了核算,对峰值振速进行了预报,并对振动衰减规律进行了分析;引入数理统计中的置信概率,对回归分析的数据进行了可靠度的讨论,并对质点振动的主频分布进行了分析。     

地下洞室群合理施工顺序研究

本文结合国家某重点水电工程，针对不同施工顺序对洞室围岩稳定影响进行了弹塑性三维有限元分析。通过对不同施工顺序围岩应、位移和塑性区分布及对比分析，从而确定了合理施工顺序方案。为进一步从技术、经济、安全诸方面优选出设计施工方案奠定了基础。     

地铁隧道小净距下穿地下洞室振速控制研究

为控制地铁隧道爆破在小净距下对人防洞室的有害振动效应,以武汉市地铁5号线隧道的爆破掘进工程为依托,基于ANSYS-Lsdyna平台,通过建立地铁隧道掏槽孔延时起爆的三维数值模型,研究掏槽炮孔的电子雷管最佳延时设置时间,结合对比分析数值模拟和隧道爆破振动监测数据,采用等效弹性边界的载荷加载的数值模拟方法,能够有效地模拟复杂环境下地铁隧道掏槽爆破振动,能较好地模拟隧道爆破对小净距下人防洞室的振动规律。对掏槽孔而言,隧道不同级掏槽起爆适宜合理时间为10 ms,同一级掏槽起爆合理延时时间为6 ms,合理最大单段药量为0.6 kg。