地铁盾构孤石预爆破破碎范围计算方法

在沿海地铁盾构掘进孤石爆破预处理施工中,为能更好的描述符合现场实际情况的破碎效果,对影响孤石爆破破碎的炮孔内不耦合介质进行了初步探讨。利用MISES强度准则,根据爆炸动力学理论,结合施工过程中炮孔柱形装药地下水以及上部空气垫层的影响,给出了爆破破碎范围的理论计算公式。依据厦门地铁盾构隧道施工现场的爆破参数进行了计算,计算结果与相关文献资料、现场实验结果进行比较分析,验证了现场爆破参数设计的合理性,证明了理论公式的可行性。可为地铁盾构施工孤石预爆破及类似岩石爆破问题的参数设计提供理论参考。     

盾构隧道孤石预爆破地表质点峰值振速衰减公式

为了解决盾构隧道孤石预爆破中,不同炸药的性质和药包埋深对质点峰值振动速度的影响,对岩石爆破中地表质点峰值振动速度衰减公式进行了改进,基于叠加原理获得能同时考虑装药结构、岩性特性参数等影响因素的长柱药包峰值振动速度公式,并通过工程实例验证了该公式的有效性。结果表明:长柱形装药地下爆破引起的峰值振动速度不仅受测点与爆源距离影响,也受到装药结构的影响;在装药长度不变条件下,长柱药包的埋深对与爆心水平距离25m范围内峰值振动速度影响较大,超出25m范围受到的振动影响程度趋于一致。     

盾构隧道孤石预爆破地表质点峰值振速衰减公式

为了解决盾构隧道孤石预爆破中,不同炸药的性质和药包埋深对质点峰值振动速度的影响,对岩石爆破中地表质点峰值振动速度衰减公式进行了改进,基于叠加原理获得能同时考虑装药结构、岩性特性参数等影响因素的长柱药包峰值振动速度公式,并通过工程实例验证了该公式的有效性。结果表明:长柱形装药地下爆破引起的峰值振动速度不仅受测点与爆源距离影响,也受到装药结构的影响;在装药长度不变条件下,长柱药包的埋深对与爆心水平距离25m范围内峰值振动速度影响较大,超出25m范围受到的振动影响程度趋于一致。     

泥水平衡盾构隧道基岩孤石控制爆破预处理技术

泥水平衡盾构在软土地层的隧道施工中,隧道开挖范围内遇到基岩突起或者孤石,基岩、孤石对盾构机刀盘刀具的损坏严重,滚刀难以破碎岩体。以台山核电站1~#、2~#海底取水隧道工程为例,对台山核电站1~#、2~#海底取水隧道始发段存在的基岩突起和孤石群,通过海面石块回填将浅海域填为平地,采用地面垂直钻孔对基岩突起、孤石群段进行无自由面爆破预处理。为了保证爆破效果,采用冲孔和爆破相结合的施工方法。爆破后实测芯样最大粒径为43 cm,98%的芯样粒径小于30 cm,消除了基岩突起和孤石群对盾构掘进的威胁,保证了盾构掘进的顺利进行。     

单基发射药孤石爆破特性实验研究

为研究单基发射药孤石爆破特性,利用直径和高度均为50 cm的水泥砂浆试块模拟孤石,开展了0.05～0.25 kg/m³单耗的单基发射药和乳化炸药孤石爆破实验,统计并分析了单基发射药和乳化炸药爆破试块的块度分布、破碎能及能量利用率随单耗的变化规律。结果表明：乳化炸药爆破孤石的最大块度随单耗的增加,但能量利用率变化不大。结合高速摄影观察对比单基发射药和乳化炸药爆破孤石的表面裂纹分布与扩展结果,发现单基发射药破岩模式与乳化炸药存在显著差异,其破岩模式是通过在炮孔内快速燃烧产生的高压气体使试块发生轴向和环向的拉伸破坏,而当试块完全开裂后剩余的发射药不再提供破岩能量。     

城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩松动爆破

盾构法掘进施工中孤石和基岩侵入已成为影响掘进效率,造成掘进成本提升的重要影响因素.结合城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩爆破工程实践,具体介绍了盾构隧道硬岩松动爆破参数设计选取方法和安全防护措施,并采用LS-DYNA动力学有限元软件对爆破参数合理性进行数值仿真验算.爆破效果表明:爆破后掌子面存在部分爆坑,裂隙呈龟裂状,为...     

岩石深孔梯段爆破侧向破裂范围计算分析探讨

根据爆炸气体等熵膨胀理论和应力波传播理论,推导了孔壁压力计算公式,以及由应力波传播和爆炸气体引起应力状态的计算公式.同时根据现场实际资料,进行了混装乳化炸药在岩石深孔梯段爆破中的侧向破裂范围的实际计算,计算结果对实际工程有一定的参考应用价值.     

联络道爆破施工对临近盾构隧道的影响分析

针对盾构隧道间联络道爆破开挖影响隧道稳定性的问题,通过数值模拟建立联络道与隧道管片的数值模型,以联络道掌子面与隧道间不同距离L作为研究工况,获取不同爆破位置对隧道管片稳定性的影响。通过模拟可知,当联络道掌子面与管片距离L为0时,盾构隧道管片是极不稳定的。以盾构隧道管片连接螺栓的屈服强度作为临界值,通过建立螺栓应力与距离L的关系,得到当L不小于1.43 m时,螺栓所受到的应力不大于其屈服强度,而分析管片间相对位移与L的关系,得到管片间的最大相对位移为2.88 mm。由此可知此时盾构隧道管片是安全的。通过对隧道爆破振动进行监测,得到了当安全距离为1.43 m时爆心距为3 m的监测点的最大振速为37.09 m/s,此数据虽然超过了爆破安全规定,但螺栓强度和管片位移都符合安全规程要求,施工质量可以得到保证,隧道仍然安全稳定。     

岩体中爆炸破碎区半径计算方法讨论

岩体中爆炸破碎区半径是地下爆炸的重要参数之一。破碎区半径的常用计算方法有经验公式法、声学近似法和修正声学近似法等方法,这些方法计算结果的合理性有必要予以分析。选取辉长岩和大理岩2种岩体的典型参数值,用基于上述方法的4种计算公式,计算了集团装药耦合爆炸岩体的破碎区半径,但4种公式的计算结果存在较大差异。分析表明,基于声学近似法并采用波阻抗计算应力波衰减指数的计算公式,参数取值容易,计算结果合理,适合于实际工程应用。     

穿越脉状破碎断层隧道光面爆破技术研究

为研究如何在复杂地质条件下的山岭隧道中开展光面爆破掘进工作,以贵州玉石高速公路项目某山岭隧道工程右线进口段为研究对象,结合光面爆破破岩理论和类似工程经验,再根据现场实际地质条件,详细地研究了周边孔爆破参数的设计、装药结构、起爆方式,提出了一套适用于节理裂隙发育、穿越破碎带断层的山岭隧道光面爆破方案.现场爆破效果显示:隧...     

露天矿山台阶深孔爆破大块成因及解决措施

露天矿台阶深孔爆破大块率高是露天矿山生产过程中普遍存在的一个问题,在白马铁矿采场西帮断层角砾岩和下盘伟晶辉长岩等部位爆破大块率高的情况尤其突出。为此,结合白马铁矿近几年爆破开采情况和地质条件,详细地阐述了大块产生的位置以及采场难爆区域的状况,分析其产生的原因。根据实际条件,从起爆网路,炮孔布置,装药结构,优化难爆部位孔网参数、创造有利爆破条件以及施工与管理等方面,总结出有效降低白马铁矿露天台阶深孔爆破大块率的具体措施和方法。     

复合地层海底隧道盾构岩石控制爆破技术

为解决厦门市地铁3号线五缘湾站-刘五店站海底隧道盾构岩石处理难题和保护该海域的中华白海豚,采用水下深孔爆破预处理风化状岩体(孤石)、基岩的复合地层。结果表明:此施工技术获得较好的岩石破碎效果,不仅提高了盾构掘进效率,还使爆破有害效应得到有效控制,确保了中华白海豚的安全,为今后类似海域环境下盾构岩石处理提供了参考和借鉴。     

复合地层海底隧道盾构岩石控制爆破技术

为解决厦门市地铁3号线五缘湾站-刘五店站海底隧道盾构岩石处理难题和保护该海域的中华白海豚,采用水下深孔爆破预处理风化状岩体(孤石)、基岩的复合地层。结果表明:此施工技术获得较好的岩石破碎效果,不仅提高了盾构掘进效率,还使爆破有害效应得到有效控制,确保了中华白海豚的安全,为今后类似海域环境下盾构岩石处理提供了参考和借鉴。     

武汉地铁区间隧道下穿建筑物爆破振动控制技术研究

为有效控制爆破振动对周围建筑物的扰动,研究爆破振动传播规律,结合现场环境和爆破器材,对武汉地铁纸坊大街站-小镇站区间隧道左线下穿建筑物区段进行爆破方案优化设计,并在建筑物地表设置监测点对爆破振动进行监测,然后通过10次监测所得数据分析爆破振动传播规律。结果表明:通过分台阶爆破、松动爆破、直孔掏槽、周边密集减振孔、空气间隔装药以及延时爆破等优化设计,将振动速度峰值控制在安全允许振速2.5 cm/s以下;中台阶、下台阶爆破时因上部存在自由面会有部分能量散失到空气中,导致工作面正上方测点振速减小,因此峰值振速随爆心距的增大先增大后减小。该工程技术可为其他复杂环境下的爆破工程提供参考和借鉴。     

武汉地铁区间隧道下穿建筑物爆破振动控制技术研究

为有效控制爆破振动对周围建筑物的扰动,研究爆破振动传播规律,结合现场环境和爆破器材,对武汉地铁纸坊大街站-小镇站区间隧道左线下穿建筑物区段进行爆破方案优化设计,并在建筑物地表设置监测点对爆破振动进行监测,然后通过10次监测所得数据分析爆破振动传播规律。结果表明:通过分台阶爆破、松动爆破、直孔掏槽、周边密集减振孔、空气间隔装药以及延时爆破等优化设计,将振动速度峰值控制在安全允许振速2.5cm/s以下;中台阶、下台阶爆破时因上部存在自由面会有部分能量散失到空气中,导致工作面正上方测点振速减小,因此峰值振速随爆心距的增大先增大后减小。该工程技术可为其他复杂环境下的爆破工程提供参考和借鉴。     

延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究

为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。     

控制爆破技术在岩体破碎中的应用

以某工程为实例，介绍了在岩体破碎中，采用控制爆破技术，取得良好爆破效果的施工方法。     

爆破荷载作用下隧道围岩损伤范围

爆破荷载作用下岩体不可避免的会产生损伤,为了得到爆破荷载作用下岩体的损伤范围,根据应力波动作用和爆生气体的准静态作用,结合岩石破坏准则,对岩体在爆破荷载作用下的损伤范围进行了研究,得到了两者共同作用下岩体损伤范围的理论计算公式。结合福平铁路新鼓山隧道爆破掘进施工,对隧道周围岩体的爆破损伤范围进行了计算。结果表明,理论公式的计算值与现场实测值较为接近,验证了理论计算公式的合理性。对实际工程具有一定的指导意义。     

大型采石场周边民房爆破振动影响范围的评估方法

结合辽宁某大型采石场爆破振动测试的项目,对不同单响起爆药量产生的爆破振动给各种类型民房带来的影响进行了监测和分析,得到该采石场深孔爆破施工对周边房屋影响的安全允许距离,且爆破振动及空气冲击波不会对周边民房造成直接伤害。提出面对因爆破作业引起周边房屋损坏的纠纷时,须在公平、公正、公开的原则基础上,进行细致的前期调查,选择科学的监测方案并提前公告,邀请公证机关、主管机构、采石场和当地村民代表等全程监督,可为解决类似因爆破施工引起的房屋损坏赔偿纠纷提供参考。