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。     

裂隙围岩隧道爆破开挖断面轮廓控制研究与应用

为解决裂隙围岩隧道爆破掘进施工过程中断面轮廓控制不足、超欠挖严重的问题，以某隧道为例，通过分析掌子面爆破开挖过程中导致轮廓控制不足的主要因素，对炮孔装药结构、装药密度和光爆层厚度等进行了优化。现场爆破效果表明：采用优化后的爆破参数进行开挖，可有效控制爆破开挖断面轮廓，抑制拱顶岩体大面积离层，避免掌子面底部“根底”现象；隧道平均线性超挖量大幅降低80%,平均炮孔利用率提高至93.2%,有效降低了裂隙围岩隧道爆破开挖对围岩的损伤，改善了爆破效果。     

基于模糊层次和改进灰色关联度耦合算法的隧道爆破风险评价

在隧道开挖过程中，对隧道掌子面爆破工程进行风险因子的识别及评价，可以达到评价整个隧道施工安全风险的目的。以石柱至黔江高速公路万寿山隧道为研究对象，从影响隧道爆破安全的角度出发，确定4个一级指标和14个二级指标。然后，结合模糊理论和改进灰色关联度分析方法，建立了模型矩阵以及模糊互补矩阵，确定了各因子的权重和矩阵特征向量。最后，再运用模糊理论多层次分析方法对隧道爆破施工风险开展评价，确定了各风险分级。结果表明：各因子的权重由大至小依次为掌子面爆破、爆破管理、地质条件、爆破设计。同时，隧道爆破风险综合等级为高风险；各一级指标中，地质条件为高风险，掌子面爆破为极高风险，爆破管理和爆破设计为中风险。基于风险类型和风险评价结果，可制定分级管控措施及北斗一体化监测系统方案，实时了解隧道围岩变形情况，实行风险分级管控，为隧道开挖动态施工的安全提供保障。     

城区复杂环境下地铁隧道爆破掏槽方式优化

爆破振动控制是复杂城区环境地铁隧道爆破施工中的重点关注问题，而掏槽爆破往往是在隧道爆破中产生的振动强度最大。结合武汉地铁7号线北延线(前川线)爆破工程背景，综合数值模拟及现场测试验证方法，计算对比分析了单楔形掏槽、四直孔掏槽和双楔形掏槽三种掏槽方式下爆破振动强度，提出了基于爆破振动速度控制的地铁隧道掏槽爆破优化方式。研究结果表明：在单楔形掏槽、四直孔掏槽与双楔形掏槽三种掏槽爆破方式下，沿隧道开挖轴线方向，三种掏槽方式具有相似的传播规律，在0～10 m范围内，x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而减小，在0～-5 m范围内，x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而不断衰减，当地表质点与掌子面水平距离超过5 m时，x向(水平径向)峰值振动速度整体趋势表现为先上升后下降。隧道左导洞上台阶已开挖区对地表振动速度具有放大效应，即存在“空洞效应”;垂直于隧道开挖轴线方向，x向(水平径向)峰值振动速度在隧道左右两侧分布规律大致相似，且随着与原点水平绝对距离的增加而逐渐减小，隧道左导洞上台阶存在临空面，使隧道左侧x向(水平径向)峰值振动速度大于隧道右侧；由于采用延时起爆方...     

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。     

大断面隧道台阶法爆破开挖围岩损伤特征研究

钻爆法开挖岩体同时，势必会对围岩造成一定程度的损伤，明确隧道爆破开挖围岩损伤特征，对隧道支护设计和长期稳定性有着重要的指导作用。以赣深高铁龙南隧道Ⅲ级围岩台阶法爆破开挖为例，采用跨孔声波法对隧道断面不同部位的围岩声波波速进行了测试，分析了爆破前后隧道围岩声波降低率分布特征，确定了隧道不同部位围岩的损伤深度，揭示了围岩损伤程度和损伤深度的关系。基于LS-DYNA数值模拟软件，模拟了相同工况下8个循环台阶爆破开挖作用下隧道围岩的损伤演化和分布特征，与通过声波测试率判断的围岩损伤分布特征基本一致。现场声波测试和数值模拟结果表明：台阶法隧道上台阶拱脚处围岩损伤程度最大，但损伤深度最小；隧道围岩损伤最深处位于仰拱底部。基于隧道围岩损伤分布特征，根据工程类比法和相关规范规定，确定龙南隧道Ⅲ级围岩的初期支护锚杆长度应为3.5～4 m。     

云南铝厂隧道地表土石方爆破设计与施工

介绍了云南铝厂隧道地表的土石方爆破设计与施工，爆破开挖最终边界距隧道拱顶仅１７ｍ，地表爆破开挖工程量为１２．７５万ｍ３。通过合理选择爆破参数，控制最大一段药量，采取有效的安全技术措施，减小了爆破施工对隧道产生的危害。     

片岩隧道爆破对本洞和邻洞围岩的扰动分析

隧道爆破扰动会引起本洞或邻近隧道的围岩振动和应力重分布,致使既有隧道的结构遭受破坏,从而危及行车安全。为探究隧道开挖引起的截面围岩质点振速峰值和拉应力峰值的关系及其分布规律,结合十白高速公路碳质片岩隧道爆破工程,运用LS-DYNA软件对连拱隧道掘进爆破和单隧道掘进爆破工况进行了计算,探明了典型截面围岩质点振动峰值和动拉应力峰值分布特征,分析得出了在爆破近区隧道围岩质点振速峰值方向和拉应力峰值方向之间相互垂直及其分布规律,在爆破中远区隧道围岩质点振速峰值方向和拉应力峰值方向相同并在一定范围类存在比例关系,为隧道开挖过程中最佳测点布设提供理论依据,并能为类似实际工程提供参考依据。     

小线间距施工隧道爆破地震影响下既有隧道围岩线性动力分析

根据某大型公路隧道工程既有隧道爆破地震监测结果，针对两隧道线间距偏小的情况，结合在施工隧道爆破地震影响下的围岩应力场和位移场等的数值计算，对既有隧道及两隧道间围岩进行了线性动力分析，指出了该类条件下隧道施工和监测中应注意的问题。     

横风下高速列车突入隧道瞬变压力及列车风

针对高速列车在横风下突入隧道的普遍情形,考虑空气的非定常、可压缩湍流特性,建立列车-隧道-横风三维数值模型,对比研究有无横风条件下列车突入过程中隧道内的瞬变压力变化规律和列车风特性。通过将数值计算结果与现场实测数据进行对比,验证了数值方法的准确性。研究结果表明:与无横风情况相比,列车在横风中高速驶入时隧道入口周围的瞬变压力和列车风发生明显变化;在尾车完全驶入前,横风对背风侧气动压力的影响程度比迎风侧的大,其中头车突入时对隧道入口气动压力的影响最为显著;横风对隧道内气动压力和列车风的影响范围有限,当横风速度为24.4 m/s时,隧道内受影响距离为50 m;头车突入隧道时,横风对列车背风侧列车风的影响较大,而尾车完全驶入时,横风对列车迎风侧的列车风的影响比较严重。横风效应是列车背风侧气动压力和气流速度大幅波动的根本原因。     

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.     

曲线公路隧道行车间距对活塞效应的影响研究

结合正在建设的实际工程项目,采用数值计算方法对曲线隧道内行车间距及车速对活塞效应的影响进行分析.结果表明:汽车进入隧道和驶出隧道时,隧道断面平均风速明显增大;当汽车在隧道内行驶时,汽车与隧道壁面的环状空间及尾部内均出现了强烈的回流及涡流现象;行车间距的增加有利于提高汽车有效阻力系数,增强汽车产生的活塞效应.在相同的行车...     

采石场爆破振动对天坪岭隧道影响的评定

在采石场爆破规模和药量控制范围确定条件下,通过对隧道监测到的测点振速和爆源距,分析了爆破振动对隧道的影响,并给出了爆破振动速度衰减公式。分析了爆破振动速度对新建隧道已建成部分、处于破碎带区域隧道及隧道建设过程中新浇筑混凝土的影响。分析结果表明,采石场爆破振动对隧道建设没有破坏性影响,分析结果为该隧道建设和安全评定提供了科学依据。     

小间距隧道钻爆施工开挖工序研究

采用钻爆法修建小间距隧道时,后行隧道爆破施工将对先行隧道结构产生振动,影响先行隧道的安全性。以北京怀柔区头道穴小间距隧道为工程背景,采用ANSYS软件建立二维数值计算模型,并结合现场监测数据完善计算模型,研究了4种不同施工工序时后行隧道对先行隧道结构产生的振动影响,得出先行隧道迎爆侧边墙受到的振动最大,拱脚处和轮廓线不连续处出现应力集中;因此规定施工中最大段药量不能超过32kg,且先行隧道的下台阶开挖掌子面不宜超越后行隧道上台阶掌子面。若有进度要求,先行隧道宜先开挖左下台阶,以达到保护先行隧道安全的目的。     

小间距隧道钻爆施工开挖工序研究

采用钻爆法修建小间距隧道时,后行隧道爆破施工将对先行隧道结构产生振动,影响先行隧道的安全性。以北京怀柔区头道穴小间距隧道为工程背景,采用ANSYS软件建立二维数值计算模型,并结合现场监测数据完善计算模型,研究了4种不同施工工序时后行隧道对先行隧道结构产生的振动影响,得出先行隧道迎爆侧边墙受到的振动最大,拱脚处和轮廓线不连续处出现应力集中;因此规定施工中最大段药量不能超过32kg,且先行隧道的下台阶开挖掌子面不宜超越后行隧道上台阶掌子面。若有进度要求,先行隧道宜先开挖左下台阶,以达到保护先行隧道安全的目的。     

采石场爆破振动对天坪岭隧道影响的评定

在采石场爆破规模和药量控制范围确定条件下,通过对隧道监测到的测点振速和爆源距,分析了爆破振动对隧道的影响,并给出了爆破振动速度衰减公式。分析了爆破振动速度对新建隧道已建成部分、处于破碎带区域隧道及隧道建设过程中新浇筑混凝土的影响。分析结果表明,采石场爆破振动对隧道建设没有破坏性影响,分析结果为该隧道建设和安全评定提供了科学依据。     

开挖爆破对邻近隧洞的震动影响研究

爆破震动对邻近隧洞的影响及其控制是水利、铁道、交通等工程建设过程中的关键技术问题。运用动力有限元数值模拟 ,研究了爆破震动对邻近隧洞的影响问题。比较了掌子面上的崩落、缓冲、光面等不同炮孔爆破、不同分段方式和起爆顺序对邻近隧洞的震动影响。在确定邻近隧洞周边峰值振速和峰值拉应力分布的基础上 ,分析了开挖爆破对邻近隧洞震动影响的关键因素 ,并提出了合理的起爆顺序和爆破震动控制措施。     

基于镜像法的有限含水层内隧道渗流场解析解及其验证

隧道外水压力和涌水量是水下隧道施工的重要参数。针对以往大多是基于半无限含水层模型求解隧道渗流场，只考虑了单一边界的影响，而对边界条件复杂的隧道渗流场求解存在局限性的问题。建立有限含水层内带衬砌隧道渗流模型；基于镜像法，将该模型转化为无限平面内直线多隧道渗流模型，推导了水头及涌水量解析公式，通过数值解对比及公式退化验算，验证了该解的准确性；基于此解，研究了含水层厚度h、隧道埋深比(d/R₁)、注浆圈参数等对水头分布及隧道涌水量的影响。研究结果表明：任意位置的水头随含水层厚度的增大而增大，隧道越靠近不透水边界，隧道上、下方的水头差越大；隧道与不透水边界距离小于3倍隧道直径时，隧道埋深比对涌水量、衬砌外水头的影响显著，二者的值出现陡降；提高注浆圈抗渗性比增大注浆圈厚度更能降低隧道涌水量。研究成果可为有限含水层地区隧道渗流场预测提供一定理论依据。     

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.