爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究

针对新建隧道爆破施工影响邻近既有隧道结构的安全性和稳定性,以新建的衢宁铁路五都隧道为依托,采用LS-DYNA动力有限元程序建立小净距隧道爆破振动数值模型,分析既有隧道关键部位在受邻近爆破影响下的振动速度和应力;并结合现场监测数据,对新建隧道爆破施工中既有隧道结构的振动响应进行研究.研究结果表明:在合理的炸药当量下,既有隧道结构能承载爆破引起的有害振动;既有隧道在距离爆破点最近的断面振动速度达到峰值且衬砌中迎爆侧墙腰区域振动速度峰值和应力峰值最大.当爆破荷载达到破坏隧道衬砌混凝土破坏极限时,在动荷载作用下,破坏自墙腰部位起始,拱顶、拱脚和墙腰混凝土衬砌出现拉伸破坏,底板出现剪切破坏;在相同规模荷载作用下,既有隧道迎爆侧衬砌振动速度峰值与围岩级别呈正相关关系,对围岩薄弱的地区,应注意加强防护.     

隧道扩挖既有衬砌的爆破拆除

以浙江温岭楼山隧道扩挖工程为背景，采用ANSYS数值模拟软件对两种工法下隧道拱顶既有衬砌的爆破拆除方案进行对比，研究不同的爆破开挖方案对隧道周边岩土体及既有隧道产生的影响。其中，工法一对隧道I部分衬砌及上方I部分岩土体同时进行开挖；工法二则对上述两部分进行分部开挖。通过对两种工法下监测点的振动速度进行研究分析，并参考GB 6722—2014《爆破安全规程》，对比选出合适的爆破拆除方法。结果表明:两种工法左侧未开挖隧道的振动速度均低于安全标准；工法一的爆破振动速度相对较大，隧道右洞质点振动速度大于安全允许值；采用Matlab对右洞监测点的振动速度进行拟合，获得了爆破振动衰减规律。     

新建隧道爆破震动对既有隧道影响的数值分析

新建复线隧道与既有隧道的净间距一般都较小,因此,复线隧道施工爆破对既有隧道会有较大的影响.采用MIDAS/GTS软件对既有隧道受邻近新建隧道爆破震动影响进行了研究.结果表明近距离爆破会对既有隧道衬砌安全性产生很大的影响,需采用相应的措施来减小爆破振动对既有隧道衬砌的扰动.最后提出了隧道爆破施工中减轻振动的几种措施.     

隧道明挖段拉槽爆破时既有隧道结构动力响应特性

研究确定拉槽爆破开挖对既有隧道结构的影响特征是制定正确合理控制爆破方案的前提。为此,以雅山隧道明挖段岩体拉槽爆破开挖为背景,利用数值模拟和现场爆破试验研究浅孔拉槽爆破时下部既有隧道结构的振动特性。数值模拟结果表明:在既有隧道上部进行浅孔拉槽爆破时,既有隧道衬砌各质点的竖向振动均明显较水平振动强烈,对爆破振动控制起主要作用;距爆源较近一侧隧道拱肩衬砌的质点竖向振速峰值为最大,且其随单段起爆药量增加而显著增大;既有隧道衬砌上的竖向质点振速峰值与Von-Mises应力间呈明显线性关系,当衬砌振速阈值设定为4.5cm/s时,既有隧道衬砌的动力安全系数为2.0。现场试验结果证明了利用数值模拟方法可有效指导拉槽爆破开挖和爆破振动测试方案的制定,并据实测振动数据回归分析得到了可优化设计拉槽爆破单段起爆药量的计算公式。     

大断面黄土隧道近距离爆破控制效果分析

为防止超大断面黄土隧道开挖爆破对既有隧道中人、车通行安全的影响,提出合理的爆破施工参数及控制技术。新建二庄科隧道工程,其最大开挖断面达到136.08 m²,存在断面大、周边环境复杂、对爆破施工技术要求高等技术难点。综合考虑现场条件及工程经验,对双侧壁导坑法光面爆破施工技术进行详细设计,通过以大化小、优化施工工序、细化爆破施工参数、加固既有隧道衬砌结构等方法,有效地避免了爆破振动对既有隧道的影响,既有隧道迎爆侧振速峰值仅为4.20 cm/s,远小于规范允许值,且爆破效果也满足光面爆破质量控制要求,从而确保了大断面隧道施工安全及既有隧道的通行安全。因此,该隧道爆破控制技术及参数可为类似大断面隧道爆破施工控制提供参考。     

新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析

为保证既有隧道的安全运营,开展了新建隧道上跨既有隧道爆破振动的影响分析研究。在距离掌子面100m处的交叉段区域内对新建隧道进行爆破振动监测。根据实测数据,运用萨道夫斯基公式回归分析新鼓山隧道质点峰值振动速度,并根据公式推算出单段最大药量。通过数值模拟软件ANSYS/LYS-DYNA分析爆破振动对既有隧道产生的影响,并且对既有隧道进行振动监测,将模拟结果与实测结果进行比较。结果表明,模拟结果接近实测结果,可为类似工程提供参考。     

新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析

为保证既有隧道的安全运营,开展了新建隧道上跨既有隧道爆破振动的影响分析研究。在距离掌子面100m处的交叉段区域内对新建隧道进行爆破振动监测。根据实测数据,运用萨道夫斯基公式回归分析新鼓山隧道质点峰值振动速度,并根据公式推算出单段最大药量。通过数值模拟软件ANSYS/LYS-DYNA分析爆破振动对既有隧道产生的影响,并且对既有隧道进行振动监测,将模拟结果与实测结果进行比较。结果表明,模拟结果接近实测结果,可为类似工程提供参考。     

小间距隧道爆破对既有隧道振动影响分析

以实际工程为依托,分析爆破振动对临近既有隧道的影响.施工前对既有隧道进行结构病害检测并评估其安全状况,施工过程中对既有隧道爆破振动速度进行现场监测,以确保爆破施工过程中既有隧道的结构安全.对现场监测结果进行统计和回归分析,确定了爆心距以及分段装药量对于爆破振速传播规律影响,将爆破振动对既有隧道衬砌的影响根据爆破振动速度分为无影响、微影响、较大影响和安全性影响4个等级.针对于小净距隧道工程特点,提出爆破安全控制技术措施及处治建议,包括合理开挖工法的选择、分段装药量的确定及掏槽形式的选择等.     

近距离下穿既有盾构隧道的隧道钻爆降振技术研究

以广深港客运专线益田路隧道为工程背景,对爆破作用下既有盾构隧道管片的振动响应进行研究。结合应力波理论计算了盾构隧道管片的爆破振动速度安全允许值,并利用现场数据进行验证;结合既有隧道的现场监测数据,分析了管片的振动速度变化规律,提出了减振措施和优化爆破方案,确保既有盾构隧道的运营安全。结果表明:爆破施工过程中,既有隧道衬砌管片最大振速达到7.19 cm/s,小于计算的9 cm/s安全允许振动速度,管片接缝无损伤,计算的衬砌管片安全允许振动速度可为类似工程提供参考;钻爆法近距离下穿既有盾构隧道时,采用电子雷管起爆技术,并结合适当的减振措施,可以有效降低既有隧道衬砌管片的爆破振动速度,确保结构安全稳定。     

新建隧道爆破对下部近接运营高铁隧道影响分析

以赣深高铁一级风险隧道——伯公坳1号隧道为背景,研究新建隧道爆破施工时,近接既有隧道衬砌结构的动力响应。采用Ansys/Ls-dyna有限元软件建立试验段数值模型,将现场实测振速与模型计算振速作对比,反演围岩介质参数,验证了数值模拟的可靠性。以试验段参数为基础,进一步构建了两隧道交叉段的数值模型,由此分析交叉段既有隧道衬砌结构的振动衰减规律,提出交叉点处最不利工况的减振措施。研究结果表明：既有隧道拱顶振速最大,底板振速最小;交叉点前后方30 m范围内,拱顶振速约为迎爆侧边墙振速的2.0～2.3倍,1.6 cm/s的控制振速是针对既有隧道全断面而言的,因此其边墙部位的监测预警值应取为0.8 cm/s;掏槽孔反向起爆时,大部分的爆炸能量向未开挖区域传递,所以既有隧道对应于新建隧道已开挖区域的振速衰减速率比未开挖区域的要大;试验段的爆破方案不再适用于交叉影响段,在将进尺缩短至1.0 m,掏槽孔药量减小至9.86 kg后,能够在兼顾工效和爆破影响的前提下,将既有隧道二衬振速控制在安全标准以内。     

爆破开挖附近地铁隧道振动监测数值分析

利用计算机数值模拟技术分析在既有地铁隧道附近进行隧道开挖时,使用掘进爆破对邻近地铁隧道的振动影响情况。通过计算爆破工作面距离地铁隧道不同位置的工况,得出地铁隧道截面各处的振动峰值速度,并与实际测量值进行比较分析,由此得到实际测点处速度峰值与地铁隧道内最大振动速度峰值的比值曲线和分布函数,从而对基于爆破振动安全阈值下的地铁隧道振动进行控制,对类似工程爆破振动监测可提供一定参考。     

爆破开挖附近地铁隧道振动监测数值分析

利用计算机数值模拟技术分析在既有地铁隧道附近进行隧道开挖时,使用掘进爆破对邻近地铁隧道的振动影响情况。通过计算爆破工作面距离地铁隧道不同位置的工况,得出地铁隧道截面各处的振动峰值速度,并与实际测量值进行比较分析,由此得到实际测点处速度峰值与地铁隧道内最大振动速度峰值的比值曲线和分布函数,从而对基于爆破振动安全阈值下的地铁隧道振动进行控制,对类似工程爆破振动监测可提供一定参考。     

浅埋隧道爆破施工对邻近水坝安全的影响分析

隧道开挖爆破振动对邻近建构筑物安全造成的影响不容忽视。以成贵高铁豆子湾浅埋隧道下穿既有水库段(近接水库坝体)施工为背景,通过对地表及坝体的现场振动监测,分析爆破地震波的振动特征及衰减规律,并采用水工规范振动控制标准对坝体振动安全进行分析。结果表明:受夹制作用和装药集中程度等因素影响,浅埋隧道掏槽爆破时振动最为强烈;控制掏槽孔装药量、合理的掏槽孔布置和装药结构是决定隧道开挖爆破震害的关键;隧道爆破施工时坝体顶部最大的振动速度仅为0.45 cm/s,远小于坝体允许爆破振动速度,故采用台阶法进行隧道开挖爆破施工可以确保坝体安全。     

城市隧道爆破振动速度峰值预测神经网络法应用

结合南京机场线地铁项目,进行了邻近隧道爆破开挖作用下既有隧道的爆破振动速度现场监测试验,应用BP神经网络,建立了既有隧道爆破振动速度的预测模型,并与多种经验公式预测进行了比较分析。结果表明:BP神经网络爆破振动速度预测数据与试验监测数据拟合较好,相比于经验公式预测,具有误差小、精度高的特点。研究成果可为邻近隧道爆破开挖作用下既有隧道爆破振动控制和新建隧道爆破开挖方案完善提供理论参考。     

城市隧道爆破振动速度峰值预测神经网络法应用

结合南京机场线地铁项目,进行了邻近隧道爆破开挖作用下既有隧道的爆破振动速度现场监测试验,应用BP神经网络,建立了既有隧道爆破振动速度的预测模型,并与多种经验公式预测进行了比较分析.结果表明:BP神经网络爆破振动速度预测数据与试验监测数据拟合较好,相比于经验公式预测,具有误差小、精度高的特点.研究成果可为邻近隧道爆破开挖作用下既有隧道爆破振动控制和新建隧道爆破开挖方案完善提供理论参考.     

长距离小间距隧道爆破开挖设计与施工

某新建隧道位于两条既有平行隧道中间,隧道走向与既有隧道平行,净间距为5m,路线全长1098m,为全程小间距隧道,施工难度较大。本文通过现场试验和测试,参考岩石破坏的最大峰值速度,确定了快速施工的开挖方案和爆破参数,并通过该工程对爆破分级提出了一些建议。     

长距离小间距隧道爆破开挖设计与施工

某新建隧道位于两条既有平行隧道中间,隧道走向与既有隧道平行,净间距为5m,路线全长1098m,为全程小间距隧道,施工难度较大。本文通过现场试验和测试,参考岩石破坏的最大峰值速度,确定了快速施工的开挖方案和爆破参数,并通过该工程对爆破分级提出了一些建议。     

浅谈紧临既有线增建二线隧道施工技术

本文重点介绍了达成铁路紧临既有线的新半架山隧道施工过程;工程采取对既有半架山病害隧道加固,新隧道采用加强监控量测、短进尺、弱爆破、强支护、衬砌紧跟的施工方法,确保了既有运营隧道的安全,快速、安全、优质的完成了新建隧道施工。     

高速公路隧道下穿既有铁路隧道控制爆破技术

为确保公路隧道爆破施工过程中既有铁路隧道的结构安全,采取了以下措施严格控制爆破振动产生的危害。通过参考相关资料,将上行铁路隧道的振动安全控制标准确定为8.0cm/s。隧道采用台阶法开挖,上台阶爆破循环进尺为0.9m,以控制每次爆破的爆破规模。爆破施工过程中采取了一系列减振技术措施,如增加起爆段别、减少单段起爆药量、增加空孔数量等。爆破取得了良好效果,对既有隧道没有造成影响,达到了预期目的。     

高速公路隧道下穿既有铁路隧道控制爆破技术

为确保公路隧道爆破施工过程中既有铁路隧道的结构安全,采取了以下措施严格控制爆破振动产生的危害。通过参考相关资料,将上行铁路隧道的振动安全控制标准确定为8.0cm/s。隧道采用台阶法开挖,上台阶爆破循环进尺为0.9m,以控制每次爆破的爆破规模。爆破施工过程中采取了一系列减振技术措施,如增加起爆段别、减少单段起爆药量、增加空孔数量等。爆破取得了良好效果,对既有隧道没有造成影响,达到了预期目的。