浅埋隧道爆破开挖及其振动效应研究

 以密兴路火郎峪隧道工程出口段开挖为研究背景,进行隧道爆破开挖和地表振动监测试验研究。分析结果表明：(1) 沿隧道开挖方向,自成形隧道区向未开挖区,地表爆破振动速度逐渐降低;浅埋隧道爆破开挖振动波传播规律与其断面尺寸、隧道埋深、开挖方法以及围岩地质条件等有关。(2) 掏槽孔爆破振动控制是降低浅埋隧道振害的关键,使用多级小楔形掏槽能有效改善爆破振动效应与破岩效果。(3) 全面监控浅埋隧道掘进爆破振动效应,优化爆破参数,能有效控制爆破减振害,提高施工效率。     

浅埋隧道掘进爆破的地表震动效应试验研究

以渝怀铁路人和场浅埋隧道工程为背景，进行掘进爆破的地表震动效应试验。通过测量掘进爆破引起的不同位置处的地表振动速度波形，研究地表震动特性及其变化规律。试验与分析结果表明：（1）掏槽孔爆破产生的地震效应最强烈，其震动强度是其他各类炮孔爆破的2倍以上：（2）辅助孔、崩落孔和周边孔爆破引起的地表振动速度并不总是随着其单段装药量的增加而增大；（3）浅埋隧道开挖区将造成掘进爆破产生的地表震动出现“空洞效应”：（4）掘进前方的爆破地震效应可用萨道夫斯基公式进行预测，掘进后方的爆破地震波则不符合这一衰减规律。人和场隧道掘进前方的地震波衰减参数为K=232．8，α=1．90。     

地铁浅埋隧道爆破开挖振动控制研究

以青岛地铁工程为背景,研究并提出了控制浅埋隧道爆破开挖振动的措施。文章通过对隧道掘进向不同位置的地表振动矢量合速度检测和数据分析,得到了浅埋隧道开挖爆破不同作用类型炮孔引起的地表振动特性及其衰减规律,并以此提出了爆破施工减振措施。试验与分析结果表明:开挖掌子面上不同的炮孔爆破类型其衰减规律有所不同,随着爆破起爆段别的增加,衰减公式中的K值逐渐递减;α由地质条件决定,基本保持不变;根据K、α值的大小和变化规律来调整掏槽方案、改善起爆顺序、减轻爆破夹制作用,大幅度降低了爆破振动;青岛地铁隧道采取全断面开挖时,其衰减参数K值随着段数的增从68逐渐减小到26,α值在1.4～1.6之间。     

浅埋偏压隧道开挖爆破振动与控制技术

以密兴路改建工程火郎峪隧道工程为背景,进行掘进爆破地表振动监测与控制技术研究。监测与分析结果表明:①沿隧道横断面,偏压浅埋处地表振速最大;沿隧道开挖方向,自成洞区向未开挖区地表振速呈现递减趋势;②将大楔形掏槽改为多级小楔形掏槽,爆破振动效应与破岩效果得到有效改善;③合理布置掏槽位置,可以有效减少掏槽孔爆破对隧道偏压浅埋处的振动影响;④全面监控浅埋偏压隧道掘进爆破振动及其效应,优化爆破参数,既能有效控制爆破振害,又能保证较大循环进尺。     

浅埋偏压隧道开挖技术

针对密兴路改建工程火郎峪隧道进口段浅埋偏压的特点,提出了调整进洞位置、采用双排注浆小导管超前支护、反压回填施工以及控制爆破振动等一系列施工技术措施,有效控制了隧道拱顶沉降与洞周收敛。监测结果表明,所采用的施工技术措施行之有效,能够保证浅埋偏压段隧道施工的安全。     

隧道掘进爆破震动放大效应试验研究

通过渝怀铁路人和场浅埋隧道掘进爆破现场试验,进行隧道特殊位置处质点振动特征研究.以实测振速波形为基础,分析掌子面前后的地表振动速度和隧洞内变断面处的质点振动速度变化规律.对试验研究成果的分析发现,成形隧道对岩体整体结构的改变导致地表振速产生放大效应,使得成洞区地表的振动速度是未开挖区对称位置处的1.310～2.056倍,特别是掏槽爆破的振动放大效应更为明显;在隧道断面由小变大处,同样存在对爆破引起的质点振动速度的放大作用,其放大倍数达1.5～2.1以上.为此,应注意避免隧道掘进爆破的振动放大效应对施工产生的不利影响.     

浅埋隧道掘进爆破振动特征研究

浅埋隧道掘进爆破振动特征有别于其他类型的爆破,作者根据浅埋隧道掘进爆破振动监测数据,拟合得到了泰山花岗岩中地面振动速度的变化规律。应用小波分析方法分析了浅埋隧道掘进爆破的振动频谱及能量分布特征。其研究对丰富地震波传播理论、指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到了重要作用。     

考虑气压效应的浅埋隧道开挖影响解析解答

 基于隧道开挖椭圆化变形模式,针对盾构施工分别考虑气压效应与无气压效应2种工况,提出饱和土中浅埋隧道开挖引起的地层长、短期变形和隧道衬砌内力位移的计算方法。结果表明：椭圆化变形模式下得到的位移曲线与实测值吻合较好,考虑气压效应条件下隧道开挖施工引起的土体变形大于非气压工况,长期影响解大于短期影响解。通过参数调整研究衬砌洞周处位移分布规律时,发现衬砌径向负位移在90°拱顶处达到最大值,在270°拱底处取得最小值,反映了衬砌明显的椭圆化和整体下沉变形趋势,并且随着半径增大以及土体模量减小,椭圆化变形趋势越明显;切向位移值基本以90°/270°隧道中轴线为分界轴,正值取在隧道左半圆,负值取在隧道右半圆,增大半径以及减小土体模量提高了切向位移值的整体水平。通过参数调整研究衬砌内力分布规律时,发现硬土质和大间隙时隧道轴力更容易表现出明显的椭圆化分布趋势,弯矩值随着隧道埋深、隧道半径以及土体重度减小而减小,随着土体侧压力系数k的减小而增大。盾构气压水平的提升,使衬砌轴力受压区范围增幅明显,并使衬砌的正、负弯矩值均增大。分析成果可为正确预估复杂工况下盾构开挖变形提供一定的理论依据。     

浅埋暗挖隧道机械开挖与CO2爆破组合施工技术

为减小隧道施工对周围建筑物的影响,确保地面交通正常运行,在隧道施工中对传统的CRD开挖顺序进行优化,同时上部软弱地层采用机械开挖,下部硬岩采用CO2相变致裂爆破技术对围岩进行爆破施工,有效确保了隧道安全、快速施工,可为类似工程提供一定的指导和参考。     

隧道进口浅埋段开挖施工技术

结合某隧道施工实践,对隧道进口浅埋段采取导管注浆、短台阶法分段开挖等施工方案和技术措施进行了总结,经工程实践表明该施工方案是成功可行的,为同类工程施工奠定了基础。     

韩家岭大跨度浅埋隧道开挖方法

通过韩家岭隧道现场工程地质工作,阐述了隧道多层开挖方法以及大管棚、小导管、锚杆等超前支护措施;最后,针对现场施工提出了几点有意义的建议.     

隧道超浅埋生态开挖支护技术

结合蜜蜂岭隧道的施工,介绍上半断面双侧壁导坑正台阶分部开挖、下半断面分部台阶法综合施工方案。结果表明,有效的支护方案保障了工程质量和安全,取得了良好的效果。     

大断面浅埋隧道开挖施工技术及其数值模拟

京新高速苏木山隧道进洞浅埋段,开挖断面大,围岩软弱破碎,为V级围岩。为确保隧道开挖施工安全性和稳定性,选择合理的工法施工显得很有必要。针对该隧道的工程地质条件,提出采用双侧壁导坑法开挖施工,并基于三维有限元Plaxis-3D程序,对大断面浅埋隧道开挖施工进行数值模拟。研究结果表明:从隧道周围变形的情况来看,采用双侧壁导坑法开挖修建V级围岩条件下的三车道大跨度隧道是安全的;同时,数值模拟计算结果与现场实测结果是吻合一致的。     

浅埋偏压大跨度隧道开挖面合理间距研究

施工浅埋偏压大跨度隧道时,先后行洞不同开挖面间距下易产生不同程度的相互干扰。两隧道开挖面常需要保持在一定的距离内同时施工以满足进度要求,同时保证两隧道的支护结构及周边围岩受到的相互影响情况控制在可接受的范围内。本文利用FLAC3D对某浅埋偏压大跨度隧道不同开挖面间距情况进行数值分析,并提出开挖面合理间距,对该类隧道施工提供合理建议。     

北京地区浅埋隧道开挖引起地表沉降的研究

研究浅埋区间隧道开挖引起的地表沉降对维护施工安全、降低施工风险具有十分重要的实际意义,但目前广泛应用的Peck公式对浅埋区间隧道的适用性较差。本文以北京地铁14号线与7号线10个地铁区间工程为背景,基于叠加原理,研究适合于浅埋双线隧道的叠加Peck公式的应用;通过对大量现场监控量测数据进行位移反分析,得到适用叠加公式的区间隧道埋深范围;总结北京地区黏性土与砂性土互层的特定地质条件下浅埋双线隧道开挖引起的沉降槽宽度参数K和地层损失率Vl的取值范围;通过实际工程的验证,证明所研究的沉降公式的有效性与可靠性,结果可为北京地区后续的地铁建设提供参考和依据。     

浅埋隧道开挖与支护的数值模拟研究

随着我国国民经济的发展,隧道数量日益增多,尤其是大型隧道的数量占主导地位,因此,选择合理的开挖和支护方式,对于节约资源、降低工程成本有很大的作用。基于土体塑性理论,运用快速拉格朗日有限差分法,对隧道围岩的稳定性进行计算,通过对浅埋隧道进行开挖支护分析,讨论各种因素对隧道稳定性的影响,并通过对应力、位移情况等结果的分析,发现隧道围岩性质对稳定性影响较大。将计算结果与实际情况进行对比分析,吻合较好,表明文中简化处理方法的合理性和计算模型的可行性。为地下洞室开挖支护等问题奠定了理论基础和现实价值。     

浅埋偏压隧道洞口零开挖进洞技术研究

针对山岭隧道进洞常见的偏压情况,对广西荔浦至玉林高速公路文圩隧道进口遇到的偏压问题,通过提高偏压侧的钢拱架密度,适当降低非偏压侧的拱架密度,同时施加第二层拱架确保施工安全的异形拱架形式对洞口进行支护,成功解决了常规施工方法开挖对山体的破坏以及偏压可能导致的隧道支护结构破坏等问题,实现了绿色零开挖安全进洞。同时形成了成熟的针对洞口偏压的异形套拱施工工法,对其他类似工程有重要的借鉴意义。     

地震动作用下浅埋隧道非对称塌落机制研究

基于岩体Hoek-Brown破坏准则,结合极限分析法的上限定理和待定边界变分法,提出浅埋隧道上覆岩体在地震动作用下非对称塌落曲线的解析解,同时开展地震体波和岩体参数对非对称塌落曲线影响研究。结果显示：在不考虑岩体损伤的情况下,S波会使岩块的几何形状发生倾斜,并有利于抑制岩块的塌落且在力学性能较好的岩体上抑制作用更显著;而P波在传播方向与重力方向一致时会促进岩块塌落,且使塌落岩块的几何面积变小。表明在地震动作用下,更小范围的机动许可速度场就能导致岩体达到极限破坏状态。研究成果对隧道工程的安全设计和施工具有一定的指导意义。     

浅埋隧道下穿密集房屋爆破减震技术研究

如何正确处理复杂环境下浅埋隧道爆破振害和工程效率之间的矛盾一直是个技术难题。本文依托浅埋下穿重庆市丰都县江池镇标段的长洪岭隧道工程,利用现场监测的方法对不同爆破方案的施工爆破振动进行对比研究,研究表明:采用超前下导坑非爆破开挖+预留光爆层控制爆破开挖技术和上台阶非爆破开挖+下台阶控制爆破技术,成功地将地表爆破振速控制在1.5cm/s以内,在保护建筑物安全的同时,有效保证了该工程的安全快速施工,并为城市环境下隧道爆破掘进工程提供借鉴。     

浅埋双洞隧道爆破振动安全技术研究

熊冲隧道采用控制爆破法进行开挖,为了控制熊冲隧道爆破振动所产生的危害,采用TC-4850新型爆破测振仪对熊冲隧道爆破振动进行监测;通过收集现场测振数据,分析V-L,V-f之间的关系图,了解地震波在围岩中的衰减特点,利用萨道夫斯基经验公式结合爆破安全规程相关规定对目前的振动安全情况进行评价,并提出了建议。