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。     

临近既有铁路隧道爆破施工控制技术

铁路工程单线改复线工程,为了节约土地和减少对地方的干扰,在规划中往往选择在既有线旁拼宽建设,这就不可避免既有线是桥,新建二线也是桥,既有是隧道,新建的也是隧道。临近既有线新建第二座隧道,往往中心距最大限度靠近,为保证既有和新建隧道施工安全,爆破开挖是关键。针对爆破振动产生的原因,跟踪检测,将爆破振动控制在允许范围内,实现爆破安全。     

下穿既有隧道爆破振动响应研究

以沪昆客专贵州段小高山隧道泄水洞下穿既有高铁隧道正洞爆破施工为工程实例,在泄水洞开挖下穿既有铁路隧道时,为确保既有隧道结构安全和爆破振动影响问题,采用稳健回归和小波包等分析技术,研究了在既有隧道正洞内设置沙质缓冲层,其在下穿隧道施工中爆破地震波特征和传播机制。结果表明:主频率分布范围较广;缓冲层有效地吸收了大部分高频带能量,到达既有隧道结构的能量主要集中在第2~第4频带部分,振动速度峰值降低了34%左右,各方向的主振频率主要位于5~70 Hz的中低频范围;切向的能量占主要优势,须重点关注。研究为下穿既有隧道正洞施工,保证其结构安全和沉降满足要求奠定了理论基础,该成果可为类似下穿隧道工程和小距离隧道工程爆破振动控制提供参考。     

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.     

近距离下穿玻璃厂的高铁隧道控制爆破技术

为确保爆破实施后玻璃厂及厂房内机械设备的安全,确定地表安全允许振动速度为0.5cm/s。由于爆破振动速度控制要求极为严格,因此采用短进尺分层掏槽弱爆破技术,将爆破循环进尺控制在1.2m,分层分次爆破形成掏槽腔体,以减小每次爆破规模及单段起爆药量。并通过理论计算对爆破振动速度进行校验,理论计算及现场振动监测结果均表明,取得了良好的爆破效果,此技术可确保地表爆破振动速度控制在安全允许范围内。     

近距离下穿玻璃厂的高铁隧道控制爆破技术

为确保爆破实施后玻璃厂及厂房内机械设备的安全,确定地表安全允许振动速度为0.5cm/s。由于爆破振动速度控制要求极为严格,因此采用短进尺分层掏槽弱爆破技术,将爆破循环进尺控制在1.2m,分层分次爆破形成掏槽腔体,以减小每次爆破规模及单段起爆药量。并通过理论计算对爆破振动速度进行校验,理论计算及现场振动监测结果均表明,取得了良好的爆破效果,此技术可确保地表爆破振动速度控制在安全允许范围内。     

新建隧道爆破对既有隧道影响的数值模拟分析

以福平铁路隧道爆破开挖工程为例,针对福平铁路施工中新建隧道上跨既有隧道的特殊工况,采用ANSYS有限元软件对爆破方案进行模拟计算,求得最大主应力所在的位置和振动波形。将实际监测结果与模拟结果的振动波形进行对比,并分析振动峰值和频率特征。结果表明,二者的振动峰值近似相等但频率特征有所不同,说明ANSYS数值模拟能找到最危险位置并预测最大振速,可以指导工程实际。     

新建隧道爆破对既有隧道影响的数值模拟分析

以福平铁路隧道爆破开挖工程为例,针对福平铁路施工中新建隧道上跨既有隧道的特殊工况,采用ANSYS有限元软件对爆破方案进行模拟计算,求得最大主应力所在的位置和振动波形。将实际监测结果与模拟结果的振动波形进行对比,并分析振动峰值和频率特征。结果表明,二者的振动峰值近似相等但频率特征有所不同,说明ANSYS数值模拟能找到最危险位置并预测最大振速,可以指导工程实际。     

招宝山超小净间距双线隧道控制爆破监测

在大量实测的基础上，得到了超小间距双线隧道施工中，不同爆破方式造成的爆破振动对隧道的影响。测定了隧道围岩，特别是中隔墙的爆破扰动范围，对目前国内类似的隧道工程施工具有参考价值。     

下穿村庄隧道爆破振动效应研究

为了研究下穿村庄隧道爆破振动效应,以太锡铁路太崇段新建崇礼隧道下穿和平村实际工程为研究对象,利用等效药量与等效距离的概念改进萨道夫斯基公式,通过实测爆破振速对其进行回归分析,建立适用于本工程的振速预测模型。然后,利用小波包分析对能量分布规律,得出能量衰减模型。结果表明：改进公式预测模型最大相对误差仅为—6.75%,提高了爆破振速预测精度。随着等效药量与等效距离的增加,爆破低频带能量占比呈升高的趋势,而随着等效距离的增加,爆破振动能量衰减很快,等效距离50 m以上时,爆破振动能量衰减趋于平缓。     

小间距下穿高铁隧道控制爆破技术

因2015年雨季兰渝高铁龙凤隧道内地下水涌出,致其停运,故在线下增建泄水洞,要求必须在2016年雨季前贯通。该泄水洞距上方运营高铁仅5 m,为保证高铁的运营安全,对爆破振速控制要求极为严格。介绍了此工程中所采用的爆破方法、爆破参数和起爆方式,并最终引入了电子雷管错相减振技术以及相应的起爆时差。由于施工区域地质复杂,围岩等级较高,岩石硬度大。通过试爆段的多次爆破监测数据显示,爆破振速以及主频都远远大于一般类似工程。传统非电毫秒延时方式已彻底无法满足工程要求,普通电子雷管逐孔起爆方法亦无法使得振速得到有效控制,所以最终采取了数码电子雷管错相减振技术。施工过程表明,电子雷管错相减振方式的工程爆破效果良好,减振效果明显,保证了泄水洞如期贯通,避免了高铁再次因雨停运。可为类似的工程作为参考。     

小间距下穿高铁隧道控制爆破技术

因2015年雨季兰渝高铁龙凤隧道内地下水涌出,致其停运,故在线下增建泄水洞,要求必须在2016年雨季前贯通。该泄水洞距上方运营高铁仅5 m,为保证高铁的运营安全,对爆破振速控制要求极为严格。介绍了此工程中所采用的爆破方法、爆破参数和起爆方式,并最终引入了电子雷管错相减振技术以及相应的起爆时差。由于施工区域地质复杂,围岩等级较高,岩石硬度大。通过试爆段的多次爆破监测数据显示,爆破振速以及主频都远远大于一般类似工程。传统非电毫秒延时方式已彻底无法满足工程要求,普通电子雷管逐孔起爆方法亦无法使得振速得到有效控制,所以最终采取了数码电子雷管错相减振技术。施工过程表明,电子雷管错相减振方式的工程爆破效果良好,减振效果明显,保证了泄水洞如期贯通,避免了高铁再次因雨停运。可为类似的工程作为参考。     

新建隧道上跨既有隧道爆破振动响应研究

以福平铁路新鼓山隧道开挖工程为例,采用FLAC3D软件对其下部既有隧道的振动响应进行了模拟。将MATLAB与FLAC3D软件联合应用,以爆破作用下岩石模拟振动信号与实际监测信号的误差作为适应度函数,采用PSO算法优化反演出无规律爆破参数和岩石振动阻尼参数,实现模拟参数的自适应选取,解决实际模拟中参数难确定的问题。实际结果表明,上述MATLAB-FLAC3D结合的方法是可行的,不仅可以研究既有隧道对上跨隧道爆破的振动响应,还可以显著提高岩体爆炸效应数值模拟结果的精度,实现隧道振动响应的预测。     

新建隧道上跨既有隧道爆破振动响应研究

以福平铁路新鼓山隧道开挖工程为例,采用FLAC3D软件对其下部既有隧道的振动响应进行了模拟。将MATLAB与FLAC3D软件联合应用,以爆破作用下岩石模拟振动信号与实际监测信号的误差作为适应度函数,采用PSO算法优化反演出无规律爆破参数和岩石振动阻尼参数,实现模拟参数的自适应选取,解决实际模拟中参数难确定的问题。实际结果表明,上述MATLAB-FLAC3D结合的方法是可行的,不仅可以研究既有隧道对上跨隧道爆破的振动响应,还可以显著提高岩体爆炸效应数值模拟结果的精度,实现隧道振动响应的预测。     

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。     

全断面隧道控制爆破设计及施工技术

隧道控制爆破技术在施工中已被广泛应用,但严格按照德国工业标准DIN4150进行控制爆破振动检算的,在国内隧道施工中还不多见。结合以色列卡迈尔隧道工程实践,介绍了全断面隧道控制爆破设计原理、设计方法及施工技术。采用瞬发电雷管起爆方式,在每发延时雷管最大装药量受到限制时,通过电子延时起爆器及延时雷管实现大断面隧道全断面控制爆破。爆破振动速度满足DIN4150检算标准,在实践中取得了良好的效果。