立体交叉隧道近距离爆破振动控制研究

青岛地铁新建2号线和3号线区间隧道立体交叉处净距仅有0.2 m,矿山钻爆法施工新隧道对既有隧道的振动影响较大。因上部3号线隧道等待铺轨,在确保交叉段既有隧道安全稳定的同时,还需保证新建隧道的施工速度。结合现代信息化施工技术,利用爆破振速衰减规律对既有隧道爆破质点振动速度监测值进行拟合分析,合理预测质点振动峰速并及时反馈指导施工,根据爆破掌子面与交叠点的距离分阶段从减少单段装药量、控制安全距离等手段优化了现有爆破方案。然后提出了掏槽区打空孔减振和拱顶取芯隔离带两种减振方案,通过FLCA3D动力模型分析验证了拱部隔离带的减振效果,控制了最大振速,在既有隧道质点振速不超过报警值的情况下,保证了新建隧道安全、快速地通过交叠区段。     

隧道电子雷管爆破降振技术试验研究

 电子雷管是一种延期时间可以根据实际需要任意设定并精确实现发火延时的新型电能起爆器材,是近年来起爆器材领域里新进展之一,被称为爆破技术的一场革命。结合兰渝铁路的建设,在人和场隧道进行电子雷管降振试验、电子雷管与非电雷管联合降振试验,对隧道电子雷管爆破降振机制进行研究,优化隧道炮眼的延时时间,研究电子雷管与非电雷管的衔接方法,取得隧道电子雷管单孔连续起爆降振技术和电子雷管与非电雷管联合降振技术。隧道电子雷管单孔连续起爆降振技术,与隧道非电雷管爆破相比,在爆破进尺不变的情况下,爆破振动降低80%以上;在爆破进尺增加25%的情况下,爆破振动降低50%以上。隧道电子雷管与非电雷管联合降振技术,与隧道非电雷管爆破相比,在爆破进尺增加25%的情况下,爆破振动降低40%以上。隧道电子雷管单孔连续起爆降振技术的炮眼间延时间隔时间对隧道爆破的效果至关重要,炮眼间延时间隔时间过大,影响隧道的爆破进尺和岩石破碎效果;炮眼间延时间隔时间过小降振效果不明显,有时振动反而增大。隧道电子雷管降振技术,不但解决复杂环境下铁路隧道的施工问题,该技术也可在城市公路隧道中进行应用,已取得良好的社会和经济效益,对类似工程具有很好的指导意义。     

隧道近接穿越古迹爆破施工安全控制技术

为了降低隧道爆破施工对临近古迹等敏感建筑物的安全威胁,依托新建石板沟一号公路隧道工程,通过现场监测和数值模拟,揭示了不同掏槽眼型式与传播介质参数对临近古迹的减振规律。对上台阶全断面爆破施工阶段进行监测,发现影响控制点振速峰值的主要因素为掏槽眼爆破,其中寺内水平向振速V_R显著较大;在爆破断面距寺庙约60 m处V_R达到0.961 cm/s,即将超出1.0 cm/s的安全限值,建议以60 m为分界线调整爆破方案。为兼顾施工效率和爆破减振,利用数值模拟对掏槽型式与台阶法施工参数进行研究,结果表明,掏槽型式与仰拱开挖对控制点的影响具有区段性,采取斜眼掏槽型式、及时开挖仰拱、增大台阶长度和台阶高度分别能够减小控制点振速峰值0.071 cm/s、0.039 cm/s、0.097 cm/s、0.065 cm/s。为保证工程顺利进行,最终提出三区段小导洞先行爆破施工方案和相关辅助减震措施,有效控制了隧道爆破对古迹的振动影响。     

隧道电子雷管爆破施工微振动控制技术

为了减少城市中爆破施工对周围既有建(构)筑物的影响,采用电子雷管进行精细爆破施工是一种有效可行的方法。依托丰沙铁路改建工程,在北京石景山隧道内采用电子雷管进行微差毫秒延期爆破试验,控制掏槽孔延期时间8 ms,周边孔延期时间4 ms,并在邻近既有铁路线上布置测点进行振动监测。通过对振动监测结果的分析,总结了微差爆破减少爆破振动的原因,对以后类似工程电子雷管爆破施工可起到指导作用。     

复杂环境下隧道爆破施工控制技术

随着隧道建设的日益增多,由于环境的限制,出现了许多复杂环境下的隧道工程。为确保复杂环境下隧道的爆破施工安全,结合隧道的建设,对隧道爆破近区振动进行测试研究,揭示隧道爆破近区围岩振动规律,用以指导隧道爆破施工。为了降低隧道爆破振动,进行了隧道电子雷管爆破降振试验、隧道电子雷管和导爆管雷管联合降振试验,电子雷管爆破产生的振动比导爆管雷管产生的振动降低70%,并给出了适用于不同隧道围岩的隧道电子雷管爆破关键参数。研究并给出了隧道施工中广泛使用的喷射混凝土和砂浆锚杆在隧道爆破施工中的安全振动标准,同时也研究了隧道无支护条件下的安全振动标准,基于爆破近区振动传播规律,给出了隧道爆破施工时的具体措施。     

隧道超小净距下穿深埋供水管线爆破监测及减振技术研究

针对隧道超小净距下穿深埋供水管线的爆破监测及减振控制难题,依托实际隧道工程,提出有压大直径供水管线的爆破振动安全控制值;采用现场试验测试方法,建立隧道爆破掌子面前方围岩和掌子面后方围岩的振速关系,提出深埋地下管线的爆破振动间接监测方法——利用掌子面后方围岩振速推知前上方管线处振速;提出复杂条件下隧道超小净距穿越供水管线的综合减振爆破技术,即多级楔形掏槽+分部爆破+孔外微差延时爆破控制技术,控制管线振速在安全范围内,实现隧道能够安全、经济、快速的穿越城市建筑群和地下管线等高风险源区。     

定制雷管微差时间实测与识别法在城市隧道爆破设计中的应用

 微差爆破间隔时间的确定,对高安全性振速指标下的城市复杂环境隧道爆破设计具有重要作用。以重庆渝中连接隧道爆破工程为背景,在采用多段定制非电雷管条件下,研究根据实测雷管延迟时间进行精确爆破设计的方法,用非电雷管实现逐孔掏槽爆破以满足严苛低振速控制要求。比较了Hilbert-Huang变换理论中用于雷管延迟识别的瞬时能量法与EMD识别法的识别能力,发现EMD识别法识别率为70%～90%,比瞬时能量法高约30%。EMD识别法辨别的延迟时间证明实际爆破微差间隔在样本精度范围之内。为准确控制爆破振动,以识别雷管实际延迟时间和振动波形图为依据调整了爆破参数。现场振动监测数据表明：采用多段位定制非电雷管缓解了雷管段别不足的矛盾,根据实测结合EMD识别法识别获得雷管延迟特性进行爆破设计对于严苛振速控制是可行的,在全程爆破振速不超0.8 cm/s条件下进尺1.8 m,通过2次爆破完成上台阶掘进。这一方法对今后城市密集建筑群下浅埋隧道爆破安全施工具有一定的参考价值。     

隧道爆破振动对周边建筑物振动影响及减振措施研究

对城万快速公路通道某隧道出口临近建筑物爆破振动速度进行监测,结果表明:隧道临近建筑的垂直振速大于径向振速和切向振速,应以监测其垂直振速为主;山区建筑物大多依山而建,其后的挡土墙或土台阶可以削弱隧道爆破振动对房屋的破坏,起到隔振作用,尤其是当台阶高度大于0.5m时,其隔振效果明显增强;增设隔振沟、采用微差起爆可以起到减振作用。     

贵阳市轨道交通2号线爆破施工地表振动规律研究

以贵阳市轨道交通2号线地铁爆破施工为背景,进行沿隧道爆破掘进方向的地表振动规律研究。通过监测由爆破振动引起的不同间距测点的振动速度波形,研究地表振动特性和振动衰减规律,结合现场实际装药状况和地质情况,综合分析得出以下结论:1)上导掏槽孔爆破引起的地表振动最大,也是影响地表建筑物安全的主要因素;2)将掏槽孔和辅助孔、周边孔分两次爆破能有效避免振动叠加,降低地表振速,且采用分次爆破产生的振动主频比采用孔外延时爆破产生的主频要高;3)当爆心距超过50 m时,地表最大振速减小至1 cm/s以下,对建筑物的安全基本不构成影响。     

燃气管道近距离爆破的振速控制

基坑爆破法施工对距离较近的城镇燃气管道会造成扰动,相关规程对城镇燃气管道允许的爆破振速没有明确规定。结合施工现场实际情况,参照近距离建筑物允许爆破振速,取爆破振速上限值为2cm/s,对合理的爆破方法进行研究。在该地质条件下,采用电子雷管、17ms延时时间的群孔爆破可达到较好的减振效果。     

空孔直眼掏槽爆破振动影响因素灰色关联分析

为探索空孔直眼掏槽爆破振动影响因素的重要度排序,以山东省青岛市地铁3号线太延区间地铁隧道的爆破施工为例,采用测振仪对地表爆破振速进行监测,从而获得不同爆破参数下的空孔直眼掏槽爆破振速,通过灰色关联分析,确定各影响因素的灰色关联度排序。以指导类似空孔直眼掏槽爆破的重点优化设计。     

贵阳地铁2号线观兴区间遂道的爆破

以贵阳地铁2号线观兴区间段隧道工程为依托,设计并实施了3种控制振动的爆破方案,利用现场振动监测的方法对不同爆破方案施工时的振动进行了监测分析。研究表明:降低单响药量是降振最直接的方法,分次起爆能够减小叠加效应进而降低爆破振动,中空孔具有制造的临空面和释放掏槽爆破产生的振动能的作用,在现场应用时爆破减振效果较好。通过几种方案的配合使用,将爆破施工振动控制在1.5 cm/s以下,在保护建筑物安全的同时,保证了工程的安全快速施工,为城市环境下隧道爆破掘进工程提供借鉴。     

浅埋偏压隧道开挖爆破振动与控制技术

以密兴路改建工程火郎峪隧道工程为背景,进行掘进爆破地表振动监测与控制技术研究。监测与分析结果表明:①沿隧道横断面,偏压浅埋处地表振速最大;沿隧道开挖方向,自成洞区向未开挖区地表振速呈现递减趋势;②将大楔形掏槽改为多级小楔形掏槽,爆破振动效应与破岩效果得到有效改善;③合理布置掏槽位置,可以有效减少掏槽孔爆破对隧道偏压浅埋处的振动影响;④全面监控浅埋偏压隧道掘进爆破振动及其效应,优化爆破参数,既能有效控制爆破振害,又能保证较大循环进尺。     

城市隧道爆破对附近地表的振动监测与影响分析

对某现场爆破振动地表振动速度峰值监测结果进行了研究,拟合得到了地下工程岩石开挖爆破地面振动速度的变化规律,并对同断面、同药量、同测点掏槽爆破地表质点振速和非掏槽地表质点爆破振速进行比较,结果表明掏槽爆破产生振速较大,合理设计掏槽为关键点。     

浅埋隧道爆破开挖及其振动效应研究

 以密兴路火郎峪隧道工程出口段开挖为研究背景,进行隧道爆破开挖和地表振动监测试验研究。分析结果表明：(1) 沿隧道开挖方向,自成形隧道区向未开挖区,地表爆破振动速度逐渐降低;浅埋隧道爆破开挖振动波传播规律与其断面尺寸、隧道埋深、开挖方法以及围岩地质条件等有关。(2) 掏槽孔爆破振动控制是降低浅埋隧道振害的关键,使用多级小楔形掏槽能有效改善爆破振动效应与破岩效果。(3) 全面监控浅埋隧道掘进爆破振动效应,优化爆破参数,能有效控制爆破减振害,提高施工效率。     

城市浅埋隧道爆破地震波的降振技术

结合工程实践,本文介绍了厦门机场路一期工程（仙岳路-演武大桥段）JC3合同段隧道爆破降震试验与爆破振动监测。根据监测数据分析发现,爆破振动的最大值不是出现在最大段药量爆破的时刻而是出现在掏槽孔,并根据监测结果修改爆破设计,最终使地表爆破震动振速控制在0.5cm／s以内,确保了地表建筑群的安全与隧道施工的正常进行,其成功经验可为今后同类工程提供借鉴。     

降低复杂环境下地铁竖井施工爆破振速的优化措施

轨道交通一般位于城市中心地带,爆破施工产生的社会影响较大。青岛地铁1号线工程位于主干道之下,前期竖井爆破施工的爆破振速虽小于控制值1. 5cm/s,但不断趋近爆破控制值。为避免爆破对环境带来不利影响,采取增加雷管段位、延长爆破时间、减少掏槽眼数量并降低掏槽眼装药量、降低同段装药量等优化措施,达到了降低爆破振速的目的。通过实测数据表明:优化后的实测振速最大值为0. 89cm/s,平均值为0. 55cm/s,远小于目标振速(1. 0cm/s),效果良好,确保了地面建筑物、市政管线和现场施工人员的安全。     

爆破地震波作用下建筑物动力响应分析

通过对一片砌体墙进行数值模拟,采用地铁隧道施工沿线爆破的振动现场实测振动数据,并进行调幅,对比分析墙体的破坏规律.通过分析结果评价隧道爆破施工对建筑物产生的破坏影响,并探讨爆破施工过程中安全的控制振速.     

爆破振动对既有隧道安全影响分析

在天长岭隧道施工过程中,确保临近既有隧道的安全,运用现场爆破监测技术对临近隧道的振动速度振动主频持续时间进行监控。通过爆破数据拟合,确定不同围岩下最佳炸药用量,使既有隧道振动速度符合规范要求,对于毫秒延迟爆破,用总药量拟合爆破振速方程更符合工程要求;由于工程地质复杂多变,隧道线性施工,不同地质情况下爆破振动频率不尽相同,仅对围岩等级相同的情况下分析不同爆心距与峰值振速下既有隧道拱脚处测点爆破振动主频预测,为工程临近隧道安全爆破提供参考。     

青岛地铁8号线海底隧道陆域下穿民房段开挖技术研究

青岛地铁8号线海底隧道是目前国内最长的跨海隧道,其中采用矿山法施工的860 m陆域段,埋深7.3～38.5 m且下穿老旧社区民房.通过进场前详细的入户调查、引入第三方保险公司赔偿机制,采用"正三角形掏槽波峰不关联控震技术"进行爆破施工,控制了爆破振速、降低了施工对地表民房和居民的影响,达到了减少扰民、快速施工的目的.