小净距大断面隧道先行洞爆破振动响应特性分析及其安全控制

在小净距大断面隧道后行洞爆破开挖过程中,如何保证先行洞的爆破振动安全极为关键。以京秦高速双向六车道小峪隧道为工程依托,监测分析了后行洞开挖过程中先行洞纵、横断面的爆破振动速度分布规律;依据爆破振动跟踪监测结果,动态调整优化后行洞的爆破设计参数,并提出了相应的爆破振动安全控制措施。结果表明:小净距隧道后行洞开挖时,先行洞边墙径向振动的速度最大,且主要由掏槽孔爆破引起,垂直向振速略低于切向振速,但二者差别不大,爆破振动能量主要集中在30~100 Hz频段;对于先行洞纵断面上的振动分布,峰值振速总体随爆心距衰减,衰减速率也随之降低;未开挖方向的振速相对较高,约为同等距离已开挖向振速的1.2~1.6倍;对于先行洞横断面上的振速分布,迎爆侧的振速明显高于背爆侧,其中边墙部位迎爆侧振速可达背爆侧的5~10倍;现场针对爆源采用多级复式掏槽,优化炮孔分布,雷管段别增加至12段来减少相应的单段药量,以及增大起爆间隔至60 ms来等措施控制爆破振动,现场实践表明,优化后的爆破设计可使先行洞边墙振速降低约50%。     

小净距隧道后行洞爆破对先行洞的振动影响分析

为分析后行洞爆破施工时对先行洞造成的影响,依托蒙古道隧道工程并以大断面小净距隧道为研究对象,进行有限元数值模拟。结合现场测试对现场爆破后振动测试信号进行HHT分析,确定了爆破振动影响信号的时频特征。研究表明：当后行洞在进行爆破施工时,先行洞初期支护的垂直振动速度和切向振动速度都明显的小于径向振动速度;后行洞迎爆侧的径向振动速度明显大于背爆侧,后行洞爆破的最大振动速度相对应的频率主要集中在20～80 Hz之间。受后行洞爆破影响,小净距隧道的先行洞迎爆一侧的拱脚处出现拉应力易导致隧道衬砌出现拉伸破坏,建议在该部位进行喷射钢纤维混凝土等措施进行加强。     

小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性影响研究

为研究小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性的影响,以浙江义东高速防军隧道项目为工程背景,根据能量衰减规律推导出爆破施工中围岩振速计算公式,采用有限元软件MIDAS GTS NX模拟不同净距条件下围岩振速及应力的变化规律,将围岩振速数值结果与理论值进行对比分析,验证了振速计算公式的准确性。根据振速与应力之间关系,提出保证隧道安全施工的振速阈值。结果表明：后行洞围岩振速大小理论值与模拟值最大相对误差为5.9%,与现场监测数据最大相对误差为7%,验证了理论公式的准确性;后行洞隧道振速峰值与先行洞隧道爆破中心距呈负相关,围岩迎爆侧面监测点振速峰值大于背爆侧,2D为防军隧道爆破施工时最小安全净距(D为隧道净距),此时上台阶开挖最大振速峰值约为下台阶的1.2倍;爆破开挖后围岩应力峰值与振速峰值主要集中在拱腰及拱脚附近,随着净距增大,先行洞对后行洞的影响逐渐减弱,最终忽略不计;爆破作用下,围岩应力峰值和振速峰值具有一定线性关系,保证隧道爆破安全施工的振速控制阈值为1.9 cm/s,研究成果可为今后类似小净距隧道工程爆破施工提供借鉴。     

小净距邻近营业线隧道爆破施工研究

成渝高铁新中梁山隧道与既有营业线交叉段竖向净距仅为2.7 m,为顺利完成隧道建设,对既有营业线路隧道利用"天窗"期采用I20b型钢进行加固,并运用"三次钻进法"完成了钢拱架脚底螺栓和锁脚锚杆的安装。根据围岩情况隧道采用机械开挖和非爆法加控制爆破法进行施工,通过计算采用低爆速2号岩石乳化炸药进行爆破,使得最大爆破振速、拱顶沉降值、水平收敛值均在规范允许变化范围内。     

小净距隧道控制爆破设计

在铁路增建二线工程中,新建隧道与既有线隧道线间距小于50m时,新建隧道应进行必要的控爆设计,控制爆破的振速是新建隧道开挖掘进的关键。     

小净距隧道爆破振动对邻近隧道影响测试研究

为研究小净距隧道爆破对工作面前后中间岩柱的影响规律,结合泉厦高速公路扩建工程大坪山隧道振动监测,对小净距隧道中间岩柱的振动响应及累积损伤进行测试研究,得出爆破地震波在小净距隧道中间岩柱衰减公式及V-p曲线,分析了距离掌子面不同位置爆破地震波特性规律。结果可为类似条件下小净距隧道的现场监测、爆破控制和建立动荷载作用下隧道破坏临界值提供依据。     

大轩岭小净距隧道爆破振动监测与分析

爆破振动控制是小净距隧道施工面临的关键问题之一。通过对十（堰）漫（川关）高速公路大轩岭隧道进行爆破振动监测,研究了小净距隧道施工中的爆破振动控制要点以及隧道开挖时的爆破地震波衰减规律。研究结果显示,垂直振动速度可作为爆破振动的控制速度;舍理确定小净距隧道的间距以及设置合理的分段爆破参数是维持小净距隧道围岩稳定性的关键;运用回归分析等手段,可以较便捷地得到围岩的爆破振动衰减规律,从而可以更好地对隧道开挖爆破进行稳定性控制。保证隧道的顺利施工。     

爆破动力作用下小净距隧道围岩振动效应分析

以渝长高速公路武隆小净距隧道掘进爆破为背景,应用FLAC3D数值模拟法进行隧道掘进爆破条件下的前洞围岩振动效应分析.通过计算结果与试验数据的对比分析,证明了应用此计算方法进行振动强度分析的可行性.进一步分析表明,全断面不同循环进尺爆破方案引起振动速度的分布规律基本相同;在爆破掌子面前,前洞迎爆侧边墙上的最大振动速度沿隧道轴线方向随水平距离增大有明显的放大现象,最大振动速度发生在爆破掌子面前面10 m左右前洞断面迎爆侧的边墙上;在爆区附近,前洞迎爆侧围岩上的振动速度是背爆侧的6-10倍.     

小净距公路隧道爆破震动观测与分析

基于小净距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值与主振频率分析,展开了基于小净距公路隧道的爆破震动观测与研究。首先介绍了测线与测点布置原则,并阐述了爆破震动观测及其结果,得出了相应的质点振动速度峰值衰减经验公式及v-ρ关系曲线。结果表明,半断面、下上台阶和全断面爆破等三种不同隧道施工开挖方式所得出的不同的观测结果,质点振动速度峰值最大值通常出现在同一断面的墙中与顶板位置、径向方向和爆心距最小位置发生处,对应主频分布在15⁷5Hz,主要集中在2275Hz,主要集中在22⁵0Hz。结论指出,质点振动速度峰值与对应主振频率与爆破方式以及爆心距密切相关,爆破规模与爆心距对爆破地震效应影响程度很大,隧道开挖中的全断面爆破有利于减小和控制爆破震动。     

小净距公路隧道爆破震动观测与分析

基于小净距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值与主振频率分析,展开了基于小净距公路隧道的爆破震动观测与研究。首先介绍了测线与测点布置原则,并阐述了爆破震动观测及其结果,得出了相应的质点振动速度峰值衰减经验公式及v-ρ关系曲线。结果表明,半断面、下上台阶和全断面爆破等三种不同隧道施工开挖方式所得出的不同的观测结果,质点振动速度峰值最大值通常出现在同一断面的墙中与顶板位置、径向方向和爆心距最小位置发生处,对应主频分布在15~75Hz,主要集中在22~50Hz。结论指出,质点振动速度峰值与对应主振频率与爆破方式以及爆心距密切相关,爆破规模与爆心距对爆破地震效应影响程度很大,隧道开挖中的全断面爆破有利于减小和控制爆破震动。     

高速铁路隧道二次衬砌施工

高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就,是当今世界安全可靠的现代交通工具。它在许多国家得到迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。本文某隧道二次衬砌施工的质量控制要点进行了探讨。     

铁路隧道二次衬砌质量控制措施探讨

本文结合永寿梁隧道二次衬砌施工实际,对客运专线二次衬砌施工的质量控制要点进行了探讨,供大家参考。     

关于小净距公路隧道施工方法的论述

小净距隧道作为连拱隧道和分离式隧道后形成的具有相对比较强适应性的一种较为新型的隧道,目前在我国得到不断的推广,同时并取得了较为成功的经验,可体现出小净距隧道经济性与安全性方面具有明显的优势。随着人们生活水平的不断提高,公路行业发展迅猛,小净距公路隧道已成为高等级公路隧道的重要构成部分。本文主要围绕小净距公路隧道施工方法展开探究,希望可以为相关工程提供参考。     

武隆小净距隧道掘进控制爆破技术

针对武隆隧道小净距段爆破施工必须严格控制爆破地震效应的特点,提出了可行的爆破开挖方案,并根据爆破地震效应的实测研究结果分别给出了隧道净距为7~12 m和4~7 m 2种工况的爆破参数和设计图表。所提出的掘进控制爆破技术在施工中的应用表明,爆破方案和爆破参数设计合理,爆破开挖未产生过大的超挖和围岩扰动,有效地保证了隧道围岩的稳定。隧道净距为7~12 m和4~7 m时的振动监测表明,临近后洞掌子面的前洞边墙最大振动速度为16.75 cm/s和12.07 cm/s,满足爆破安全规程的振动控制标准。     

隧道掘进爆破下新浇二次衬砌的动力特性

现场监测福平铁路新鼓山隧道掘进爆破诱发的新浇二次衬砌上质点的振动速度,将现场实测的最大振动速度与《爆破安全规程》(GB 6722-2014)中新浇混凝土的安全允许振速比较,并讨论振速沿二次衬砌里程的空间分布规律。利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对不同的工况进行模拟,分析表明,仅选取新浇二次衬砌离掌子面最近处的横断面进行爆破峰值振速监测,不能真实反映隧道掘进爆破对新浇二次衬砌的影响,应以距离掌子面最近面后方2m处的拱顶作为重点监测对象。并建议当新浇二次衬砌与掌子面距离过近时,宜在衬砌中添加钢筋网以保护衬砌,为类似二次衬砌的监测工作提供参考。     

隧道掘进爆破下新浇二次衬砌的动力特性

现场监测福平铁路新鼓山隧道掘进爆破诱发的新浇二次衬砌上质点的振动速度,将现场实测的最大振动速度与《爆破安全规程》(GB 6722-2014)中新浇混凝土的安全允许振速比较,并讨论振速沿二次衬砌里程的空间分布规律。利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对不同的工况进行模拟,分析表明,仅选取新浇二次衬砌离掌子面最近处的横断面进行爆破峰值振速监测,不能真实反映隧道掘进爆破对新浇二次衬砌的影响,应以距离掌子面最近面后方2m处的拱顶作为重点监测对象。并建议当新浇二次衬砌与掌子面距离过近时,宜在衬砌中添加钢筋网以保护衬砌,为类似二次衬砌的监测工作提供参考。     

大跨度小净距隧道爆破振动响应研究

以济南市顺河快速路南延(英雄山立交至南绕城高速)建设工程为工程背景,结合现场爆破振动监测及ANSYS/LS-DYNA建立模型进行对比研究,分析小净距隧道爆破开挖中,先行洞在后行洞上台阶爆破作用下的动力响应.结果表明:先行洞三向振速中,X水平径向振速最大,且与合速度大小接近,先行洞振速由掌子面后方至隧道入口处呈现衰减趋势...     

层状围岩小净距隧道减振掘进爆破技术试验研究

小净距隧道掘进爆破在施工过程中,爆破产生的振动不可避免地对中隔墙产生扰动和损伤,影响其稳定性。层状围岩小净距隧道对爆破振动强度的控制更加严格。在重庆南涪高速公路鸭江隧道,针对常规掘进爆破和减振掘进爆破技术进行现场试验,根据试验结果得出了层状围岩小净距隧道中隔墙的振动强度分布特征,验证了减振掘进爆破技术中掏槽炮孔采用间隔装药并采取孔内分段毫秒延迟起爆的方法,可以有效地控制爆破振动强度,较常规爆破技术振动强度降低30%以上。     

循环爆破荷载作用下小净距隧道围岩累积损伤特性研究

明确多循环爆破推进情况下小净距隧道围岩损伤演化特征有助于施工安全和围岩稳定.依托福州地铁2号线某区段小净距隧道工程,基于LS-DYNA完全重启动技术,结合现场中夹岩声波测试结果,研究循环爆破荷载作用下该区段小净距隧道5个开挖进尺内围岩的累积损伤演化过程.结果表明:围岩损伤范围和损伤程度随爆破加载次数增加而增加,每一循环爆破荷载下各段别均对围岩有不同程度损伤,MS7和MS9段爆破荷载对围岩损伤最大;实测和模拟结果表明在多次爆破后中夹岩体损伤沿测孔深度方向呈圆角的斜"L"形状,近爆破处岩体损伤较大于远爆破侧;在同一监测断面内围岩的累积损伤尤以段间爆破加载损伤程度最大,随着隧道开挖推进岩体的损伤范围逐渐趋于稳定,监测断面9m范围外的爆破扰动基本不再对监测部位围岩造成损伤.研究成果可为现场围岩的加固提供参考,也可为类似工程的提供理论依据.