爆破基于4种不同类型掏槽的爆破效果研究

为降低掏槽区域爆破振动,减少掏槽区域的炸药雷管单耗,提高掏槽孔的炮孔利用率,以青岛地铁2号线延安路站侧穿166号居民楼试验段为工程背景,对施工现场4种不同类型掏槽的爆破效果进行对比研究。结果表明,大直径中空孔直眼掏槽的比钻眼最大,约是楔形掏槽的3倍;楔形掏槽无论是爆破振动控制还是炮孔利用率,均优于大直径中空孔直眼掏槽;从雷管和炸药单耗的指标来看,楔形掏槽经济效果显著;掏槽孔逐孔起爆技术极大降低了爆破振动,且不会影响多级楔形掏槽槽腔成型质量。     

城市硬岩隧道减振爆破直眼掏槽技术应用及实践

在城市隧道掘进爆破施工中,掏槽方式的选择,不仅影响掘进速度,同时也影响爆破振动效果。为将青岛地铁一期工程3号线3标段下穿建筑物时爆破振动影响程度降到最低,选取该标段下穿济南军区第一疗养院口腔科医院段作为试验区段,对小直径单中空直孔掏槽、大直径单中空直孔掏槽和大直径双中空直孔掏槽3种掏槽形式的掘进进尺、炮眼利用率和爆破时掌子面正上方地表质点振动速度峰值进行数据统计分析。从中得到以下结论:1)同等条件下,大直径单中空直孔掏槽在炮眼利用率、减振效果方面优于其他2种掏槽形式,采用该掏槽形式,顺利通过了试验区段的施工,且振动速度控制在2 cm/s内;2)直眼掏槽掘进及减振效果与装药眼距中空孔边沿距离l与中空孔孔径ф的比值相关。     

延安路站侧穿危楼的微振动爆破控制优化

钻爆法施工是当前乃至将来一定时期内隧道掘进的主要手段。为降低爆破振动对危楼的影响,以青岛地铁延安路站1号风道侧穿危楼为工程背景,试验并分析了复式楔形掏槽降振失败的原因。通过采用大直径中空孔掏槽方式和逐孔起爆网路,将爆破振动有害效应有效降低约50%,保证了隧道顺利侧穿危楼。为同类工程提供了宝贵经验,对其他类似工程有借鉴意义。     

地铁暗挖车站多级楔形掏槽微振动爆破参数研究

为了最大限度减小掏槽区域爆破振动对地表建筑物的影响,以青岛地铁2号线延安路站侧穿166号楼为研究背景,从多级楔形掏槽的减振机制入手,通过理论分析和现场实验,对各级掏槽孔间排距、深度、倾角、个数、单孔装药量及雷管段位分布等各爆破参数进行探讨。结果表明： 掏槽振速控制的重点是第2级掏槽及第3级掏槽;第2级掏槽孔与第3级掏槽孔间距不宜大于350 mm,排距不宜大于400 mm;第3级掏槽孔深度宜最大;第2级掏槽孔数目不宜少于5对,第3级掏槽孔数目不宜少于4对;第2级掏槽及第3级掏槽逐孔起爆。可使掏槽爆破振速得到有效控制。     

优化爆破参数进行地铁车站隧道控制爆破

为减小爆破振动速度和提高炮眼利用率,以青岛地铁2号线车站主体Ⅰ部上台阶的爆破开挖为背景,从理论上分析了由于掏槽区域爆破效果差引起爆破振动过大,由于掏槽眼不对称、掏槽区域布置不当、掏槽眼间排距过大、辅助眼排距过大、未封堵炮孔等原因造成炮眼利用率较低。结合理论计算和工程前期施工经验对楔形掏槽参数进行了优化,同时在校核单段最大起爆药量时考虑了多自由面的影响。结果表明： 优化后的复式楔形掏槽使炮眼利用率提高到90.5%,爆破振动速度控制在0.7 cm/s以内。     

特大断面硬岩隧道爆破开挖技术研究——以丰宁隧道Ⅱ级围岩段为例

为验证特大断面硬岩隧道爆破空孔布置形式及爆破参数选取的合理性,并解决现场试爆造成的危险系数增加和费用增高等问题。对丰宁隧道Ⅱ级围岩段采用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,模拟了中间空孔和四周空孔2种布置形式的直眼掏槽方案,分析爆破应力波传播规律及岩石破坏情况,确定前者为优选方案;利用光面爆破技术,确定周边眼合理参数;结合现场观测数据,评价爆破效果。证明"中间空孔布置的直眼掏槽+合理的爆破参数"设计是合理的,且数值模拟技术可有效降低成本,其研究成果可为类似工程提供参考。     

隧道掏槽爆破中起爆点位置对爆炸能量传输的影响作用及其比选研究

为比较评价起爆点位置对隧道掏槽爆破效果的影响，分别基于一维等熵流爆轰理论和柱状药包爆炸应力场叠加模型，分析了柱状药包爆轰波传播的方向效应和时间效应，揭示了起爆位置对爆炸能量传输的影响作用机理；通过单孔爆破现场试验，对比分析了正向起爆、反向起爆和中点起爆等传统起爆方式下孔口岩体的破裂形态及地表爆破振动峰值，佐证了起爆位置对爆炸能量传输的影响作用规律；依次建立了普通单孔爆破和隧道掏槽爆破数值模型，模拟计算了正向起爆、反向起爆和中点起爆3种传统起爆方式下的炸药爆轰加载特征与爆破损伤演化规律，评价了传统起爆方式下掏槽爆破效果的优劣，并探讨了掏槽孔起爆方式的改进方案。研究结果表明：起爆位置的影响作用机理源于柱状药包爆轰波传播的方向效应和爆炸应力场叠加的时间效应，柱状药包起爆后爆轰产物和爆炸能量偏向于爆轰波传播的正向传输，其应力场也在爆轰波传播的正向叠加增强；试验结果显示，反向起爆时孔口岩体破裂与鼓包痕迹最为显著，中点起爆次之，而正向起爆最小；传统的反向起爆、正向起爆和中点起爆均有各自的利弊，反向起爆利于形成爆破漏斗，但易于造成根底，限制了掏槽爆破进尺，正向起爆虽有助于孔底岩体破碎，但容易在孔口形成大块，岩体抛掷效果也较差，中点起爆可兼顾孔口与孔底岩体的破碎，但孔中部岩体的破碎不充分，为此尝试提出了一种基于邻孔反向传爆的混合起爆方式，其结合了传统起爆方式的优点，且增强了邻孔之间的拉伸和剪切效应，岩体破碎较为均匀。     

大跨隧道下穿既有高速公路的爆破减震技术研究

以贵广铁路斗篷山隧道为依托工程,通过对爆破振动监测结果的回归分析,确定合理爆破振动速度。并结合该隧道爆破开挖施工,从爆破药量、掏槽形式、爆破参数、起爆顺序、地质条件和传播距离等方面提出隧道爆破施工振动控制技术。研究结果表明,公路内振速以垂直振速为主,隧道开挖采用预裂爆破,周边眼采用密集钻孔,少装药,先于掌子面的其他炮孔起爆,可显著降低爆破振动对周围结构物的不利影响。     

层状节理岩体隧道钻爆参数优化研究

根据栗木山隧道工程地质情况和施工条件,分析了施工过程中影响进尺和周边成形的因素。提出掏槽孔增加中心直眼和装药量以增强掏槽爆破破岩和抛掷能力;控制底眼开孔至隧道底板的距离为10~15cm,避免造成根底;控制顶眼和帮眼至节理的距离,顶板底部预留空气柱以改善爆炸能量在炮孔内的分布,提高光面爆破效果。通过爆破参数的优化,严格施工,现场试验取得了较好的效果。     

基于逐孔起爆条件下的爆破振动速度预测方法的探讨

逐孔起爆技术因其优良的减震效果广泛应用于大规模露天土石方开挖中,有效预测和控制振动爆破速度、减少振动危害是实际工程应用中的重点。本文从爆破振动传播的原理出发,结合现行规范制度,依托工程实测数据,分析了在逐孔起爆系统下爆破振动速度的预测方法及其影响因素。     

孔外延期网路在隧道侧穿危楼爆破中的应用研究

为解决在单孔单段起爆时因普通导爆管雷管段数的限制需分次起爆的问题,针对隧道近距离侧穿危楼爆破开挖时提出一种新的起爆网路,即利用20段普通导爆管雷管进行多组之间的孔外延期,同时利用3段普通导爆管雷管在每组内部之间进行孔外延期。现场试验表明,该起爆网路可以使起爆次数从原来的5次降至2次。且现场振动监测数据显示,振速峰值与原来分次爆破的振速峰值基本处于同一水平,振速平均峰值较原起爆网路提高5%,并未发现有振动叠加的现象。     

国道上方石质山体爆破施工技术

在施工过程中采用常规的爆破方法已不能满足安全及质量要求,考虑到爆破作业区域的实际条件、岩石的构造以及工期等的影响,采用周边深孔预裂与光面爆破,主体深孔松动爆破的爆破施工方法,施工时先对主体进行松动爆破并对中间进行掏槽取渣后,在中间留有爆破自由面的基础上对边坡周边进行预裂爆破,最后再对边坡预留的1 m进行光面爆破的方法,爆破时采用一次分段爆破的方法,预裂爆破主爆破孔与松动主爆破孔用迟发雷管同次分段起爆,主爆破迟后预裂孔150～200 ms,同时对靠近国道部位的斜坡2～3 m处的土石用静态破碎剂进行破碎,取得了较好的效果。     

复杂环境下中深孔爆破在石质路堑开挖中的应用

结合工程实例,针对在复杂环境下单响药量控制严格及高速公路路堑爆破开挖的特点,研究了中深孔控制爆破与预裂爆破和毫秒延时爆破相结合的综合爆破技术,重点介绍了毫秒延时爆破毫秒延期时间间隔的确定,确保安全振动一次齐发起爆药量的确定方法,以及安全校核等技术问题。     

隧道微差爆破的延时计算及电子雷管减振应用

为实现复杂环境下隧道爆破减振,根据微差爆破延时计算理论,综合考虑围岩的物理力学参数及隧道爆破施工参数,提出采用电子雷管进行微差爆破的延时计算方法。研究起爆药量对爆破地震波振速和主频的影响,并将研究成果应用到成渝客专新红岩隧道爆破工程中。结果表明： 1）微差爆破的合理延时需要考虑岩石破碎及沿裂缝扩展到掌子面并抛掷足够距离的时间; 2）采用微差爆破延时计算方法,可合理设置电子雷管延时,实现单孔间隔微差爆破,有效降低峰值振速、提高振动主频; 3）在新红岩隧道爆破工程中,采用电子雷管爆破相比毫秒非电雷管爆破振速减小60%以上,证明电子雷管微差爆破延时计算方法的准确性和合理性。     

城市隧道爆破对地表建筑物振速响应研究

以杭州地铁5号线通火区间段双隧道工程为例，基于城市隧道工程中爆破开挖对地表建筑物振速响应问题，对下穿地表建筑物隧道爆破施工控制技术进行了研究。采用FLAC3D数值模拟方法，研究在不同爆源距、循环进尺与单段最大装药量情况下隧道爆破开挖，分析在爆破动荷载作用下地表建筑物的振速响应规律，并根据工程现场实测数据进行了验证。     

顺层陡坡抗滑桩外侧单壁堑沟爆破开挖研究

顺层陡坡嵌岩抗滑桩外侧常规深孔爆破开挖高速公路单壁堑沟,堑沟外侧多半幅常在钻爆作业半径外,内侧墙壁呈现严重凹凸。针对边坡高陡顺层、坡脚高下切工程地质条件、复杂的爆破环境与苛刻的施工要求,结合抗滑桩爆破开挖破损程度,借鉴地下矿山下向扇形布孔与预裂爆破技术,依据爆破有害效应与孔网参数、装药结构、起爆顺序、最大一段装药量等控制爆破理论,对顺层陡坡抗滑桩外侧单壁堑沟爆破开挖进行研究,提出了适合、简单、易操作的爆破方案。爆破后,效果佳,达到了设计要求。     

小净距双洞隧道下穿建筑物爆破振速控制技术研究

重庆轨道交通五号线石新路站-石桥铺站区间隧道属矿山法小净距双洞隧道,下穿众多建筑物。采用节能环保水压爆破技术,辅以分部、分次施工方法,结合延时爆破控制技术,通过不断优化钻爆设计参数,加密减振孔数量或加大直径,利用水压爆破降尘减振优点,采取信息化监测技术手段,控制爆破振动对环境影响。通过优化钻爆设计,有效控制爆破振速,现场监测结果表明,爆破振速达标可控。为解决隧道下穿建筑物爆破振速控制技术难题,采用减振孔+水压爆破+延时爆破技术,得出结论即最大振速集中在掏槽眼,其中3个方向振速垂向最大、径向次之、切向最小,且隧道下穿后比建筑物正下方振速大,采用水压爆破比常规爆破振速降低13%～22%,增设减振孔比水压爆破振速降低16%～28%。