基于全过程模拟的Ⅲ级围岩隧道爆破优化研究

在实际隧道开挖工程中,由于地质条件复杂、爆破参数不合理等因素,使得隧道光面爆破效果较差,超欠挖现象较为严重,轮廓平整度较差。以某花岗岩隧道Ⅲ级围岩段为工程依托,采用四因素四水平正交试验制定了隧道Ⅲ级围岩段爆破方案,并基于全过程模拟的方法对该隧道进行了爆破优化数值模拟,得到了适用于现场的优化方案,将原爆破方案与优化方案与现场测试结果进行了对比,结果表明模拟结果与现场测试结果基本一致,验证了优化方案的可靠性。     

风火山多年冻土隧道施工爆破技术研究

风火山多年冻土隧道是青藏铁路的重点工程，隧道施工中对多年冻土的保护是一项关键技术。施工爆破对冻士的影响主要有两个方面：一是爆破造成围岩损伤，使刚岩产生裂隙或使原有裂隙进一步扩展甚至贯通；二是炸药爆炸后产生高温、高压的爆生气体，巨大的热能影响冻上的热平衡关系。为了减小施工爆破对冻土的影响，根据理论分析及现场试验，研究相应的爆破方案，提出存明洞段采用预裂爆破，洞身段采用光面爆破，洞身段Ⅳ级围岩采取全断面开挖、Ⅴ级围岩采用正台阶开挖的合理爆破方案，并优化爆破参数，提出在隧道掘进中对围岩最火爆破振动速度控制存5～10cm／s为宜。为解决施工热扰动问题，采用NaCl盐水炮泥封堵炮孔来达到降温防尘的目的。研究结果表明，水介质对爆生气体的降温效果为55％，而NaCl盐水介质对爆生气体的降温效果高达70％，降温效果十分显著。     

泥岩砂岩互层隧道光面爆破围岩损伤试验研究

为了减少掘进爆破对会排山隧道围岩的损伤范围,改善爆破的成型效果,减少超欠挖现象,确定掘进爆破参数.采用声波探测的试法,针对隧道泥岩砂岩互层围岩的试验段共进行了5次试验,每次试验采用不同的周边孔爆破参数.根据试验结果确定了不同爆破参数作用下围岩的损伤范围,通过分析爆破参数与围岩损伤范围间的关系可以得到以下主要结论:泥岩砂...     

聚能水压光面爆破技术在Ⅲ,Ⅳ级围岩下的应用与研究

在隧道爆破掘进过程中,对爆破技术有着严格的要求,不同围岩等级爆破方案存在着较大的差异,并且传统爆破一直存在着超欠挖、爆破效果差等问题,因此,亟需一种不同等级围岩下新型的爆破技术应用。以张吉怀铁路官田隧道项目施工为例,提出了聚能水压光面爆破技术,主要得到以下研究成果。(1)介绍了相关爆破材料机具,并对分析了爆破参数设计原理,列出了相应参数设计理论公式。(2)对现场施工Ⅲ、Ⅳ级围岩爆破参数进行了优化设计,列出了炮孔布置图,并对起爆网络进行了优化设计。(3)列出详细的爆破参数,并计算出Ⅲ、Ⅳ级围岩单耗量,验证了该技术的合理性与有效性。     

大断面公路隧道施工技术

介绍了一公路隧道工程设计概况,阐述了Ⅱ、Ⅲ类围岩段双侧壁导坑施工方法及Ⅳ、Ⅴ类围岩段台阶施工方法,并对偏压段施工方案中围岩的稳定性进行了优化数值分析,获得了偏压大跨隧道双侧壁导坑法的合理施工工序。     

庙垭口隧道光面爆破施工技术

文章以奉云高速路上庙垭口隧道为例,阐述了光面爆破技术在该隧道Ⅳ级围岩段的应用以及爆破参数的确定,阐述了施工过程的质量控制,取得了较理想的光面爆破效果.     

公路大跨隧道爆破设计技术

介绍了大红田隧道各类围岩的爆破设计及各种爆破参数,阐述了爆破设计的依据、爆破参数的选择以及爆破设计对施工的影响,对三车道大跨公路隧道的类似工程的施工提供了借鉴和参考。     

城市景区大跨隧道施工方案选择与确定

杭州万松岭隧道采用双侧壁法暗挖技术穿越既有公路浅埋Ⅰ类软弱土层,采用台阶法穿越大跨度Ⅱ,Ⅲ类围岩,采用下导洞超前扩挖减振爆破法减小对地面建筑影响.结合市政工程的特点,介绍大跨隧道通过浅埋既有公路和洞顶上部密集建筑群地段时施工技术方案的选择,对大跨浅埋隧道在特定条件下控制地表沉降和爆破振速控制技术进行实践和探索.实践证明...     

高速公路浅埋大跨度双跨连拱隧道爆破振动影响研究

沪蓉高速公路宜昌-恩施段修建在崇山峻岭之中,其桥隧长占路线总长的50％,为减少工程的投资,在部分地段将采用浅埋双跨连拱隧道的方案来实现桥隧的合理过渡。在小间距(5.5-25m)隧道过渡段,隧道爆破将对相邻隧道的稳定性造成较大影响。为确定合理的爆破装药量以确保相邻洞室围岩在爆破振动时的稳定性,应用有限差分法FLAC3D程序对钻爆法施工时爆破孔进行起爆加载,动态模拟了隧道在不同围岩特性条件下装药量大小对相邻洞室围岩关键点的影响程度,得到了爆破时围岩的振动速度历时曲线和围岩的破损情况,并提出了确保工程稳定的合理装药量,研究成果为工程的设计与施工提供了科学依据。     

多工艺开挖方法在运营公路隧道泄水洞施工横洞中的应用研究

运营公路隧道突水处理可采用在隧道外侧新建泄水洞的方案,利用泄水洞将地下水“截流”后引排。为加快施工进度,通常利用半幅运营隧道作为施工通道,并在运营隧道内施作施工横洞的方法增加泄水洞开挖断面。如果施工横洞处围岩强度大,机械开挖困难时,需采用钻爆法开挖。但是传统钻爆法开挖会产生强烈的爆破振动,对既有运营隧道安全造成影响。提出一种既有运营公路隧道泄水洞施工横洞分区分段爆破开挖的施工工艺,能够解决在高强度围岩泄水横洞开挖时的功效低、爆破振动大、施工安全风险高的问题。     

某公路隧道连拱段中导洞台阶法开挖对围岩稳定性影响研究

本文依托某公路隧道连拱段工程,结合目前国内连拱隧道施工方法现状,运用FLAC3D程序建立了在Ⅳ级围岩地质条件下的连拱隧道三维施工过程弹塑性模型,对Ⅳ级围岩条件下的连拱隧道采用中导洞台阶法进行了施工过程模拟,分析得出了中导洞台阶法在Ⅳ级围岩条件下修建公路连拱隧道在中隔墙顶部易产生应力集中现象。     

卵砾石层浅埋公路隧道支护方案的优化研究

某公路隧道位于特殊残坡积卵砾石层斜坡之中,是一典型的大跨浅埋扁平公路隧道,其支护结构和施工方案的设计直接影响到隧道的安全性和经济性.采用弹塑性非线性有限元模拟分析了该隧道的开挖和支护全过程.引入释放系数模拟开挖围岩应力释放时空效应,以最能直观反映开挖围岩松动变形情况的拱顶下沉量为主要控制目标,对初期支护的施作时机进行优化研究,利用得到的最优施作时机进行初支厚度的优化分析,并对二衬设计的合理性进行评价.提出卵砾石层斜坡中浅埋大跨扁平公路隧道支护设计和施工的优化方案.采用的考虑开挖过程的系统优化方法和研究成果可以为类似地质条件下隧道工程的设计与施工提供参考意见.     

基于松动圈测试的硬岩隧道卸压爆破效果分析

为探讨卸压爆破在硬岩隧道高地应力区段的实际效果,以米仓山隧道卸压爆破方案为依托,在隧道冲击破坏能量准则的基础上,利用围岩松动圈测试对围岩内破碎损伤区进行分析,并采用FLAC~(3D)对卸压爆破后隧道周边最大主应力转移及隧道周边位移的变化进行数值模拟,进而对卸压爆破的效果进行综合分析。松动圈测试结果显示,隧道掌子面及边墙部位的围岩损伤区深度均增加了0.2～0.4 m,平均波速减小约0.11～0.21 km/s,与数值模拟结果中最大主应力向远离隧道转移及隧道周边围岩位移增大相互印证。因此,围岩损伤区破碎程度加强、范围增大,使得更多弹性能被吸收,围岩系统中的弹性余能大大降低,进而达到释放围岩应力的目的。在米仓山隧道长约300 m的围岩破碎带内,未再发生围岩内部应力过大导致的钢拱架变形及喷射混凝土开裂掉块的现象,说明卸压爆破在米仓山隧道高地应力区取得了较好的效果。     

聚能水压爆破在水平薄层围岩隧道中的应用

罗家山隧道洞身围岩主要为薄层状水平围岩,爆破扰动大时易掉块,采用传统爆破方法无法满足要求。通过现场爆破参数设计和不断试验,总结出聚能水压爆破在薄层水平岩层中的参数设置,根据围岩情况动态调整聚能管内装药线密度及采取间隔装药措施,减少了对周边围岩的破坏作用。爆破后高压气体沿聚能槽方向切割岩面,使隧道轮廓较圆顺。聚能定向作用能加大周边眼间距设置,减少了光爆炮眼数量,缩短钻孔、装药时间,提高光爆质量及工作效率,取得了较好的经济效益。     

硬质岩地层下隧道近接施工逐孔微差爆破效果研究

以硬质岩地层下小净距接近工程为依托,结合国内外研究成果,展开对接近工程中新建隧道逐孔微差爆破施工效果研究。以动态化反馈施工理念为依据,充分利用监控量测,爆破设计参数完善,爆破方案优化,及时对新建隧道爆破产生的振动速度、位移和二次衬砌应力增量进行监测分析,减小新建隧道爆破影响效应;现场监测结果表明,采用逐段优化后逐孔微差爆破等爆破参数,设计合理,新建隧道下穿爆破未对既有隧道安全产生较大影响。以期为类似工法隧道工程爆破掘进施工提供参考和借鉴。     

D形聚能管在隧道爆破中的应用研究

为了减少隧道爆破开挖的超欠挖量与钻孔数量,从而缩短作业时间并节省工程投资,以广西文圩隧道为例,采用数值模拟和现场试验对D形聚能管在隧道爆破中的作用进行研究,数值模拟结果表明,D形聚能管在聚能方向的裂纹扩展效果要优于切缝管,现场聚能爆破试验表明,周边眼加入D形聚能管,同时优化爆破参数后,大部分超挖量控制在0.541 m以内,相比原始爆破方案减少了26.6%,并且钻孔数量相比之前减少了24.1%。     

水江隧道上跨渝黔高铁徐家堡隧道施工技术

近距离空间交叉隧道施工带来的安全风险日益突出,依托渝湘高速公路复线水江隧道上跨渝黔高铁徐家堡隧道工程,结合隧道爆破振动与围岩位移实测数据,研究了空间交叉隧道同时施工面临的关键技术问题。研究结果表明：调整交叉隧道区域段两个隧道施工组织为五阶段施工方案,可以显著降低同时施工引发的安全风险;调整爆破技术和爆破参数能够减轻爆破振动对交叉隧道围岩岩体及支护结构体系的不利影响。     

超大断面市政公路隧道的原位扩建控制爆破技术研究

为了提升隧道原位扩建施工中围岩的稳定性,保证邻近建筑物的安全,结合福州鼓山隧道原位"2扩3"工程,对其控制爆破技术进行了研究.针对不同围岩级别,确定了相应的炮孔布置方案,并计算得到爆破参数及爆破安全距离,同时提出爆破施工中"通、压、排"设施的配置方案.该控制爆破技术现场应用效果良好,可在今后类似工程中推广应用.     

隧道控制爆破设计方法研究

某隧道线路中心段处于燕山期花岗岩微风化带,为Ⅳ类围岩,且该段隧道正好从—大厦(在建)下面穿过,隧道开挖断面边缘至大厦基础混凝土桩身的距离仅1.8～3.75m。设计要求该区间隧道通过Ⅳ类围岩地段采用中隔壁法施工,应采用光面爆破、预裂爆破或微震爆破等先进的控制爆破技术,把由爆破引起的对桩基附近的地层质点震动速度控制在5cm/s以内。     

分岔隧道大拱段围岩稳定性监控 与爆破振动效应分析

 分岔隧道是一种新型的隧道结构形式,其设计方案、开挖支护方法对围岩稳定性至关重要。以沪蓉西高速公路庙垭隧道为工程背景,基于大拱段跨度大、浅埋等工程特点,通过围岩变形监测、支护体系受力监测和爆破振动现场监测,分析分岔隧道大拱段围岩变形特点和控制措施,并探讨爆破振动对浅埋地表稳定性的影响,得到浅埋大拱隧道施工开挖的围岩变形规律、支护体系受力状态以及其爆破振动效应的特点,判定浅埋山体的稳定性及支护参数选取的合理性。该研究为分岔隧道的现场施工提供了必要的依据,对今后类似工程的设计和施工具有重要的参考价值。