地下厂房开挖爆破地震反应谱特征研究

建筑物在爆破地震作用下的反应是爆破振动和结构动力响应特性共同作用的结果,爆破振动反应谱综合表征了这两方面的影响。结合向家坝水电站地下厂房开挖的爆破振动监测数据,对地下厂房爆破开挖中顶拱层开挖爆破、梯段爆破、保护层开挖爆破及预裂爆破几种不同爆源形式的爆破地震反应谱进行了分析,并与露天梯段爆破以及天然地震的反应谱进行了对比。研究结果表明,地下厂房开挖爆破振动反应谱具有明显放大效应对应的周期值为0.002～0.01s,明显小于露天梯段爆破和天然地震,并且有明显放大效应所对应的周期范围相对要窄得多。     

地下厂房开挖爆破地震能量分布特征

利用基于功率谱的爆破地震能量分析方法,针对向家坝隧洞掘进爆破和下部梯段爆破的地震能量分布特征进行了研究,并与天然地震的能量特征进行了对比,分析结果表明：地下厂房开挖爆破地震能量分布对应频带宽度达到了200Hz以上,100Hz以上的能量成分占了超过85％,小于40Hz的能量比例非常小,而天然地震的所有能量均分布在5Hz以内的频段内。在地下厂房开挖爆破振动影响分析计算中,不论在荷载,还是在计算方法的选取上,都应注意到爆破地震与天然地震在能量分布特征上的这种差别。     

高地应力环境下梯段爆破诱发振动特征的试验研究

采用傅里叶变换和小波变换等方法,对露天梯段爆破与高地应力环境下梯段爆破的实测数据进行对比分析,对高地应力环境下爆破施工所诱发振动的特征进行研究.分析结果表明:在岩性、钻爆参数相近的情况下,高地应力条件下梯段爆破的主频较高,而露天梯段爆破的主频则相对较低;露天梯段爆破诱发的振动主要来源于爆破荷载作用,而高地应力条件下梯段...     

微差爆破的爆破地震反应谱分析

结合秦山核电站三期土方开挖爆破振动监测，计算得到该地区的微差爆破地震反应谱曲线，为该地区抗微差爆破地震设计提供了可靠的依据。同时，对利用反应谱曲线来研究爆破地震效应也有一定的推动作用。     

岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析

爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面中点的爆破振动放大并不明显。分别研究了考虑岩体开挖损伤以及台阶中有夹层条件下高边坡的爆破振动局部放大效应,计算结果同样显示马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,考虑开挖损伤时近区的放大程度明显增强,而在有夹层的边坡台阶处,爆破振动放大效应更加明显。基于计算结果,分析了不同典型位置测点作为实际工程爆破监测点的利弊,建议马道内侧点为理想的爆破监测点。     

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。     

基于小波包变换的爆破地震反应谱分析

爆破地震反应谱理论能够反映爆破振动作用下结构体的动态响应。选取某项目模型试验测试得到的爆破振动加速度信号为研究对象,采用小波包分析方法将振动信号进行分解和重构,得到爆破振动信号的频谱、时频和能量特性。结合反应谱理论得到各节点小波包重构系数的反应谱曲线,反应谱曲线峰值对应的频率与该节点重构小波包系数主频基本一致。当节点频率增大时,反应谱曲线峰值有增大的趋势,且峰值上升和下降部分由缓变陡。将小波包分析方法和地震反应谱理论结合起来,能够得到爆破振动的精细反应谱,为抗爆破振动设计提供了一种新思路。     

地下洞室群爆破地震波传播的现场试验研究

溪洛渡水电站右岸平行开挖3条大断面近距离的导流洞,形成了多个工作面平行和交叉作业,致使爆破开挖干扰大,安全问题突出.通过对复杂地下导流洞群爆破振动现场试验,研究了导流洞群爆破地震波在开挖主洞和邻近导流洞的传播规律.研究结果显示,在爆破作业条件相同的情况下,在其中一条导流洞进行爆破开挖时,其洞内爆破质点振动速度传播规律与相邻导流洞的振动速度传播规律存在较大差别,相邻导流洞内的爆破质点振动速度传播具有放大效应,且随爆破开挖方式、临空面和周围夹制作用的不同,其衰减规律和放大效应也有差异.在相同条件下,临空面少、围岩夹制作用大的部位进行爆破在近区产生的质点振动速度比临空面多、夹制作用小的部位产生的质点振动速度大,衰减也较快.这为复杂地下洞室群爆破施工的围岩稳定性和施工、支护的设计和安全性提供指导.     

复杂条件下的地下硐室深孔爆破开挖试验研究

在拉西瓦水电站地下厂房爆破开挖施工过程中,针对复杂地质条件,进行了深孔预裂爆破和梯段爆破的多方案现场试验,通过调整孔网参数、装药结构和微差时间,确定了优化的开挖方案和爆破参数,并对预裂缝的减震效果进行了定量研究,结果表明预裂缝可降低振速30%～50%.     

向家坝电站地下厂房开挖爆破振动控制关键技术

针对向家坝电站地下厂房开挖爆破振动控制严格的特点,通过采用合理的开挖施工程序和施工方法、精细的爆破技术、严格的爆破振动观测和围岩开挖影响深度检测等一系列主动控制的关键技术,达到了由爆破和围岩卸荷造成的影响深度在0.2~0.9m之间,地下厂房顶拱变形仅12.4mm、边墙变形仅6.68mm的新纪录,爆破振动控制效果优良。     

基坑爆破对边坡变形的影响

结合广州中旅城深基坑爆破施工引起的边坡变形进行现场观测与理论分析,提出了挡土桩边坡基坑爆破动力变形的计算方法,解决了设计和施工中的关键技术问题     

龙滩水电站地下厂房开挖爆破震动衰减规律研究

在地下厂房开挖支护过程中,爆破震动控制直接影响到高边墙的稳定及岩锚梁结构安全。本文根据龙滩水电站地下厂房Ⅲ~Ⅶ层开挖爆破震动监测数据,采用统计分析方法,经二元回归计算得到主厂房岩石高边墙、岩锚吊车梁以及已喷护岩石边墙、锚索(杆)墩(头)等防护目标的爆破振速衰减规律经验公式。结果表明,地下厂房开挖过程诱发的爆破震动沿高程H方向总体没有放大现象,但衰减较为缓慢或很缓慢,这为地下厂房工程开挖爆破施工提供了理论依据。     

岩壁梁部位开挖施工关键技术研究

岩壁梁是桥式起重机运行时的受力结构,是地下厂房系统开挖的重点和最难点。针对瀑布沟水电站特大型地下厂房地应力高、岩体地质构造节理发育、工期紧迫及岩壁梁部位开挖质量要求高等特点,中部拉槽首次采用了“三步起爆一次开挖施工光面—预裂爆破”新技术,在岩壁梁岩台以上保护层部位采用“直孔和斜孔光面爆破一次开挖”方法,减少了爆破对岩壁的扰动,确保了岩壁开挖成型质量,创造了炮孔痕率100%、由爆破和围岩卸荷造成的影响深度在0.2~0.8m、岩壁平均超挖8.7cm的新记录,开挖质量优良。     

岩壁梁部位开挖施工关键技术研究

岩壁梁是桥式起重机运行时的受力结构,是地下厂房系统开挖的重点和最难点。针对瀑布沟水电站特大型地下厂房地应力高、岩体地质构造节理发育、工期紧迫及岩壁梁部位开挖质量要求高等特点,中部拉槽首次采用了“三步起爆一次开挖施工光面—预裂爆破”新技术,在岩壁梁岩台以上保护层部位采用“直孔和斜孔光面爆破一次开挖”方法,减少了爆破对岩壁的扰动,确保了岩壁开挖成型质量,创造了炮孔痕率100%、由爆破和围岩卸荷造成的影响深度在0.2⁰.8m、岩壁平均超挖8.7cm的新记录,开挖质量优良。     

分台阶超前导洞分步开挖爆破技术在浅埋地铁施工中的应用

结合青岛地铁敦化路站工程,介绍了复杂环境下城市浅埋地铁的控制爆破方案设计与爆破参数计算。通过采用分台阶超前导洞分步开挖和预留光爆层的控制爆破技术,有效地减小了爆破振动,使爆破松动圈基本控制在1.5m以内;光爆孔孔痕率90%以上,炮孔利用率均在90%以上,达到了预期效果。     

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     

城市浅埋隧道开挖减震控制爆破技术

在建筑物密集且部分建筑物抗震性能差的城市繁华地带的地下 ,进行浅埋隧道爆破开挖施工 ,只有采用减震控制爆破技术才能使地表建筑物免受爆破震动的危害。笔者结合工程实例对城市浅埋隧道减震控制爆破的技术要点 ,如微台阶施工法、减震掏槽形式、炮孔线形布置等进行了阐述。