三种隧洞掏槽型式的破碎机理及振动特性分析

基于福建泉州某引水工程在建隧洞近距离下穿既有隧洞及重要建(构)筑物的钻爆施工需求,采用数值模拟方法分别研究小空孔九孔直孔掏槽、大空孔单螺旋掏槽、三对孔水平楔形掏槽等三种常见掏槽爆破型式的岩石破碎机理及诱发的振动特性。探索既能够顾及隧洞开挖进尺效率,又能够满足爆破振动安全要求的掏槽孔布置型式和钻爆参数。在短进尺条件下,采用三对孔水平楔形掏槽布置型式,所形成的槽腔面积相对较大,并因岩体中有效应力更小,所诱发的爆破振动强度相对偏低。反映在隧洞钻爆的爆破振动时程上,由三对孔水平楔形掏槽爆破引起的爆破振动值没有特别突出的现象。     

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...     

大冶铁矿爆破开采巷道围岩累积损伤规律研究

大冶铁矿东采场采用无底柱分段崩落法开采,频繁的中深孔爆破作业产生的爆破振动不可避免地对巷道围岩产生累积损伤,甚至诱发岩体的失稳破坏.结合大冶铁矿地下开采的生产实际,对其爆破开采所产生的爆破振动进行了监测,并对巷道围岩在爆破振动作用下的损伤累积规律进行了分析.试验数据表明,在单响药量和爆心距变化不大的情况下,随着爆破次数的增加,爆破振动的损伤逐步累积,损伤参数呈对数函数趋势增加.因此,尽管每次爆破诱发的爆破振动都低于《爆破安全规程》的控制标准,但爆破振动对围岩的损伤会不断的累积,不断使岩体的性能劣化,因而应视实际情况在爆破开采至一定次数后对巷道围岩进行检查和加固,以确保生产的安全.     

考虑多因素的浇筑式沥青混凝土动力特性研究

浇筑式沥青混凝土心墙坝因在严寒条件下可施工和变形协调能力良好等优点,在新疆得到广泛应用。新疆是地震高发区,因此迫切需要对浇筑式沥青混凝土心墙坝的抗震性能进行研究。针对新疆某典型浇筑式沥青混凝土心墙坝工程,以该坝的心墙防渗材料为研究对象进行动三轴试验,研究在不同主应力比、围压和振动频率下浇筑式沥青混凝土的动力特性。分析结果表明,在不同主应力比、围压和频率下,心墙浇筑式沥青混凝土各动应力-应变骨干线变化规律基本相同,变化趋势与双曲线相符。围压与主应力比对动应力-应变骨干线的影响非常明显,而频率的影响很小。浇筑式沥青混凝土材料在各因素影响下的动弹性模量变化趋势也基本一致。在不同围压与主应力比下,最大动弹性模量公式计算值小于试验拟合值,最大相对误差分别达到16.6%和18.2%。因此,对动弹性模量表达式进行了修正,采用修正公式进行计算并与试验拟合值进行对比,两者结果较为吻合,最大相对误差分别减小到3.0%和2.0%。     

钻孔爆破在盾构穿越地下连续墙工程中的应用

介绍了土压平衡盾构在穿越预留的混凝土连续墙施工中,应用钻孔爆破帮助盾构快速通过的施工实例。阐述了爆破参数、爆破网路的设计与施工以及爆破安全等技术问题。采用精密钻孔,保证了炮孔质量,采用孔内分层装药和延时起爆,减小了爆破振动,并对爆破振动及爆后混凝土粒径进行了控制。钻孔爆破大大缩短了盾构穿越时间,取得良好效果。     

钻孔爆破在盾构穿越地下连续墙工程中的应用

介绍了土压平衡盾构在穿越预留的混凝土连续墙施工中,应用钻孔爆破帮助盾构快速通过的施工实例。阐述了爆破参数、爆破网路的设计与施工以及爆破安全等技术问题。采用精密钻孔,保证了炮孔质量,采用孔内分层装药和延时起爆,减小了爆破振动,并对爆破振动及爆后混凝土粒径进行了控制。钻孔爆破大大缩短了盾构穿越时间,取得良好效果。     

爆破振动对新浇筑混凝土强度的影响

为了分析爆破振动对新浇混凝土的影响,分别在混凝土模型浇筑后3、5、7、9、11 h进行爆破振动,通过声速仪对爆破前后混凝土的声速变化进行测量记录,同时在混凝土表面不同位置安装振动传感器用于测量振动幅值。结果表明:在爆源参数保持不变情况下,同一测点上的振动峰值随着凝固时间增加逐渐变大,说明混凝土在强度增长初期对爆破振动响应比较弱,随着水化反应进行,混凝土强度逐渐增长,其对爆破振动响应逐渐增强。另外,对于新浇筑混凝土,其内部有大量未水化水泥,即使在爆破振动作用下造成轻微的损伤,也能够完全愈合,而不影响后期强度,甚至强度因振捣作用有所提高,但也容易出现骨料下沉,导致底部强度高于上部。上述结果可为新浇混凝土在爆破振动下的安全标准提供参考。     

爆破振动对新浇筑混凝土强度的影响

为了分析爆破振动对新浇混凝土的影响,分别在混凝土模型浇筑后3、5、7、9、11 h进行爆破振动,通过声速仪对爆破前后混凝土的声速变化进行测量记录,同时在混凝土表面不同位置安装振动传感器用于测量振动幅值.结果表明:在爆源参数保持不变情况下,同一测点上的振动峰值随着凝固时间增加逐渐变大,说明混凝土在强度增长初期对爆破振动响应比较弱,随着水化反应进行,混凝土强度逐渐增长,其对爆破振动响应逐渐增强.另外,对于新浇筑混凝土,其内部有大量未水化水泥,即使在爆破振动作用下造成轻微的损伤,也能够完全愈合,而不影响后期强度,甚至强度因振捣作用有所提高,但也容易出现骨料下沉,导致底部强度高于上部.上述结果可为新浇混凝土在爆破振动下的安全标准提供参考.     

爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究

针对新建隧道爆破施工影响邻近既有隧道结构的安全性和稳定性,以新建的衢宁铁路五都隧道为依托,采用LS-DYNA动力有限元程序建立小净距隧道爆破振动数值模型,分析既有隧道关键部位在受邻近爆破影响下的振动速度和应力;并结合现场监测数据,对新建隧道爆破施工中既有隧道结构的振动响应进行研究.研究结果表明:在合理的炸药当量下,既有隧道结构能承载爆破引起的有害振动;既有隧道在距离爆破点最近的断面振动速度达到峰值且衬砌中迎爆侧墙腰区域振动速度峰值和应力峰值最大.当爆破荷载达到破坏隧道衬砌混凝土破坏极限时,在动荷载作用下,破坏自墙腰部位起始,拱顶、拱脚和墙腰混凝土衬砌出现拉伸破坏,底板出现剪切破坏;在相同规模荷载作用下,既有隧道迎爆侧衬砌振动速度峰值与围岩级别呈正相关关系,对围岩薄弱的地区,应注意加强防护.     

泽雅水库导流洞混凝土堵头爆破拆除设计及振动影响

邻近建构筑物爆破中振动控制对爆破设计有较高要求。以泽雅水库导流洞改建泄洪放空洞工程为例,研究了面板堆石坝坝肩正下方的导流洞混凝土堵头爆破拆除方案及振动影响。基于短进尺、多循环的爆破设计理念,提出了断面分上下两部分分部开挖的爆破拆除方案及最大孔深为1.0 m的初步钻爆参数,并通过现场爆破试验确定了最大孔深可加大到1.5 m的钻爆设计参数。爆破施工过程中的爆破振动跟踪监测结果表明,混凝土堵头爆破拆除未影响水库大坝及其他建构筑物的安全。     

爆破振动作用下大型地下洞室群围岩动力响应及合理间距分析

大型地下水封石油洞库由多个地下洞室构成,洞室通常不设衬砌结构,在洞库设计时,洞室之间的间距是需要重点考虑的一个因素。依托某地下水封石油洞库工程,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,分析了爆破振动作用下,地下洞室群围岩的动态响应及振动衰减规律。地下洞室掌子面爆破引起的围岩振速在横断面方向随远离爆心呈指数衰减;当在爆破洞室附近存在已开挖洞室时,已开挖洞室迎爆侧边墙处质点振动存在放大效应,峰值振速会放大2.2倍~2.5倍,而在背爆侧围岩峰值振速明显减小,减小幅度为25%~50%。考虑相邻洞室安全间距时,以相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速为判断指标,表明在地下洞室爆破施工影响下,其相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速随洞室净间距呈指数衰减;根据《爆破安全规程》相关规定,建议论文依托的地下洞库工程相邻洞室之间的净间距不宜小于30 m。     

宽孔距小抵抗线爆破技术在尖山磷矿的应用研究

为改善尖山磷矿爆破质量、提高生产效率、节约生产成本,结合矿山生产进行多次试验,与原矿山爆破开挖方式对比分析,确定了更适合该矿山生产的宽孔距小抵抗线爆破方式。对大块率的统计和对振动的监测表明:炮孔密集系数m为2时,五次试验的大块率比实验前矿山原方案的大块率分别降低了10.4%、16.7%、15.6%、11.5%和13.5%,且大块的最大外形尺寸比试验前大块的最大外形尺寸总体上要小;新爆破方式下单响药量增加,但实测振动速度与原方案产生的振动速度基本持平,振动主频也与原方式下相近。试验开挖的过程中没有出现大块根底和超挖现象,优化了矿山爆破开挖方案。     

压渣爆破技术在路堑边坡治理中的应用

为确保连云港某地路堑边坡的稳定性,防止地质灾害的发生,使用爆破技术对该地边坡进行治理.该爆破区域施工场地狭小,石料出运受限,结合压渣爆破破岩机理,采用逐孔起爆的压渣爆破技术方案.留渣体厚度3.5 m、起爆时间间隔50 ms、炸药单耗0.45 kg/m3、前排单孔装药量130 kg、后排单孔装药量100 kg.通过爆破安...     

隧道钻爆法水封装药结构爆破引起振动计算分析

装药结构是影响爆破振动效应的一个主要因素,针对隧道钻爆法施工中常见的水封爆破装药结构以Heelan短柱状药包激发引起远场质点运动理论解为基础,将该种装药结构分为炸药段和水介质段,并假定爆源远场质点最大振速主要由两段孔壁压力叠加作用引起,求得远场位置处振动速度解析解,并通过现场实测数据进行了验证,同时针对爆破振动影响因素进行了分析。研究结果表明:理论计算值与实测数据存在一定误差,但能满足工程要求,可用于指导施工;水介质段对围岩的作用主要由水介质段的长度和对孔壁的径向压力决定,水介质段长度与炸药段长度的比例直接影响水介质段作用产生的爆破振动数值及在爆破振动总效应中的比例;由于水介质段本身作用强度较小,在远场作用不明显,适于预测和评价爆破近场爆破振动速度。     

数码电子雷管在某露天矿爆破中的应用

结合数码电子雷管在某露天矿现场的应用情况,利用数码电子雷管高精度延时优势,通过改变爆破参数进行优化试验以解决矿山在生产实际中面临单耗大、大块率、爆破振动大及生产成本过高的问题。试验表明数码电子雷管能够做到精准管控;实现现场智能化操作。爆破过程中,现场无振动感觉,同时振动幅度减少约21%～29%,数码雷管单孔单响设计很好地控制了爆破振动;爆堆局部有少量大块但不影响挖装效率,爆破效果满足要求;单耗降低约11%～13%,降本增效显著。基于数码电子雷管的爆破应用研究,可为后续数码电子雷管的推广、爆破优化设计和编制科学的施工组织方案提供借鉴。     

40m高钢筋混凝土水塔烟囱定向爆破

介绍了采用定向爆破法成功地拆除了复杂环境下40m高钢筋混凝土水塔烟囱的具体工程实例。通过对钢筋混凝土水塔烟囱的结构分析和各部分的重量计算,以及对铆固螺栓、内衬砖的受力分析和强度计算,初步探索出下部内衬拆除时防止上部内衬下落的方法,可供同类工程参考和借鉴。     

砖墙抗爆炸冲击震动效应模型试验研究

为研究砖墙在爆炸冲击震动作用下的破坏模式及阈值,据工程内砖墙实际情况建立简化的底部固定、周边无约束砖墙模型,在模拟爆炸震动冲击试验台上进行三方向单独作用的冲击试验,研究砖墙模型的动态响应及破坏时加速度峰值、作用时间。结果表明,遭水平向冲击时模型均表现为水平通缝破坏。破坏主要由受拉而非剪切所致。通过对试验结果分析,获得三个冲击方向独立作用下的破坏阈值。     

凿井爆破冲击对随砌砼井壁强度影响的动力学研究

以弹性力学和板壳理论为基础，研究了现今流行的立井短段掘砌施工法中一个关键性难题──爆破冲击对上部现浇井壁砼强度的影响，导出了其整体应力分布的解析解，并用实验数据进行了验证，从而初步阐明了问题的实质与规律，为改善建井质量提供了决策依据。     

凿井爆破冲击对随砌砼井壁强度影响的动力学研究

以弹性力学和板壳理论为基础,研究了现今流行的立井短段掘砌施工法中一个关键性难题──爆破冲击对上部现浇井壁砼强度的影响,导出了其整体应力分布的解析解,并用实验数据进行了验证,从而初步阐明了问题的实质与规律,为改善建井质量提供了决策依据。     

复杂环境下180m烟囱定向控制爆破拆除

介绍了复杂环境下高180m、外直径16.6m,壁厚460mm(±0.0m标高处),+8.10m以下无内衬的烟囱定向倾倒爆破拆除的相关施工工艺.选择梯形爆破切口,切口圆心角220°,切口高度4.2m并进行了爆前预处理.通过开挖减震沟、铺设缓冲垫层等安全防护措施,降低了触地振动和爆破飞石的危害,确保了附近建筑物安全,并对爆...