隧道下穿超浅埋国道的爆破减振技术

隧道下穿交通量大、超浅埋的国道公路时,为了能安全穿越,确保行车畅通,围岩开挖采用了拱上部周边打空炮眼减振、开挖面增打减振孔、炮孔复合装药、预留光爆层等综合减振措施的爆破技术。经现场爆破监测,爆破振动波速基本控制在20mm/s之内,降低了爆破的振波,有效地控制了公路地表下沉,确保了公路运营的安全。     

隧道爆破对储气库盖层的扰动影响研究

为有效解决隧道爆破对邻近既有建(构)筑物的扰动破坏,保证后续隧道及建(构)筑物的安全稳定,以重庆长合高速三圣隧道下穿相国寺储气库工程为研究对象,结合三圣隧道的实际工程地质概况、地层岩性分布以及三圣隧道与储气库盖层的空间位置关系,采用有限元软件ANSYS LS/DYNA,建立了地层-隧道-储气库盖层模型,结合室内物理力学试验测得的泥岩物理力学参数以及现场实际爆破设计参数,模拟了隧道下穿储气库盖层的爆破振动响应特性,并将模拟值与理论公式计算结果进行对比,研究结论包括:(1)隧道爆破质点的振动速度随爆心距的增加而不断衰减,衰减形式服从幂函数形式;(2)对比分析了数值模拟与理论计算所得到的爆破振速结果,两者差异性较小,从一定程度上说明所采用的实比例的爆破振动计算模型能够较好地反映真实爆破过程中的振速衰减过程。相关研究成果对指导隧道工程开挖爆破施工以及保证邻近既有建(构)筑物安全稳定具有重要指导作用。     

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%。     

浅埋暗挖车站施工技术

在重庆西部国际会展中心配套施工交通工程高义口车站施工中:施工通道进入车站主体转换施工采用混凝土与工字钢门架相结合的方式;车站主体开挖施工采用周边钻设减震孔的方式进行减震施工;2号风道与车站主体交叉口段施工开挖采用静态爆破方式施工,衬砌采用先交叉口门柱后车站主体衬砌的方式进行。通过以上施工技术顺利实现了复杂环境下浅埋暗挖隧道施工。     

大断面平顶地铁暗挖车站下穿既有建筑方案研究及变形控制——以北京地铁8号线三期前门站工程为例

下穿既有建(构)筑物工程施工逐渐由暗挖小断面施工发展为大断面施工。为有效控制下穿既有建(构)筑物的变形从而确保施工安全,有必要对下穿方案、变形情况及控制措施进行研究。结合8号线三期前门站下穿既有建筑具体工程,以变形控制为目标,从整体方案选择入手,对不同车站暗挖方案下既有建(构)筑物的沉降进行对比,最终提出管幕施工、导洞施工、桩基沉降及后期沉降控制等变形控制关键技术,并采用数值模拟和现场实测的方法对提出的管幕+深孔注浆+平顶4导洞PBA法方案进行分析。结果表明:1)虽然大断面暗挖车站施工相比小断面暗挖施工变形大,但经过严密的方案比选并采取合理的控制措施后可以保证变形满足要求;2)管幕+深孔注浆+平顶4导洞PBA法方案具有良好的变形控制能力,用于平顶结构非密贴下穿既有建筑施工是可行的;3)实现变形控制目标需要全过程控制,从方案选择到施工的每一个环节均需采取对应措施。     

“短孔卸压降振法”对周边孔爆破减振效果的研究

为了解"短孔卸压降振法"对周边孔最大振速的影响程度,利用多自由面削减能量的原理,首先采用ANSYS-DYNA数值模拟软件对设置"卸压短孔"前后的断面模型进行计算分析,其次结合现场对设置"卸压短孔"前后的隧道断面爆破试验,提取爆破后的振速图进行对比论证,从而得出设置"卸压短孔"前的断面爆破振速大于设置后的断面爆破振速的结论。结果表明:1)使用"短孔卸压降振法"后,断面周边孔振动速度有所降低;2)采用"短孔卸压降振法"进行控制爆破后,隧道开挖轮廓线成型平整,超欠挖现象显著减少。     

小间距隧道爆破动力响应分析

基于复线隧道施工爆破对既有隧道稳定性冲击问题,结合沪蓉线庙垭分岔隧道工程实例,研究了其小间距段施工爆破的振动监测方法、爆破动力特性及其减振控制技术。通过对隧道爆破围岩和衬砌质点振动速度波的频谱分析及其振速预测数学模型的改进研究,分析了隧道振速峰值纵向衰减规律、衬砌振速主频、横断面振速分布规律及爆破掌子面附近振动情况,并以小间距既有隧道中墙迎爆侧破坏为基准,从循环进尺、微振起爆、掏槽结构等方面提出了相邻隧道爆破减振技术措施。研究结论可为类似工程的爆破设计、施工及监测提供参考。     

复杂环境下大型块石混凝土拱桥爆破拆除

待拆除桥梁为块石混凝土拱桥,桥面宽23.5 m,桥梁全长198 m,周边存在多处民用建筑、医院以及军用雷达等,环境较为复杂。为保证大桥顺利拆除,设计采用“逐跨分段逐孔延时精确控制爆破技术”：利用“深孔浅孔相结合”的方式,在桥墩处钻凿垂直深孔,在拱脚以及拱顶处钻凿垂直浅孔,针对不同尺寸、材料的爆破部位选择不同的爆破参数,以此破坏大桥各跨的关键承重部位,同时使得大桥不同部位分批垮落,将爆破与塌落振动等有害效应控制在安全范围内;采用竹笆、悬挂以及毛竹帘对桥梁爆破部位进行防护,有效降低了飞石距离,确保了周边建（构）筑物的安全。     

北京地铁劲松车站结构设计与施工

劲松站为北京地铁10号线一期工程中的唯一一座两柱三联拱双层岛式全暗挖车站,车站结构形式复杂、地质情况特殊、地面建(构)筑物影响大,施工难度很大,为全线控制性工程之一,采用柱洞逆筑法修建.对劲松车站土建结构设计与施工要点给予介绍,为今后类似车站设计施工有一定借鉴依据.     

既有线构（建）筑物旁控制爆破技术

重庆轻轨三号线一期工程火车客站紧邻铁路既有线建筑物,详细介绍了基坑施工中采用浅孔微震爆破进行分层开挖、周边增打减震孔、预留光爆层、再辅以覆盖和围档等降低爆破震速和防止爆破飞石的工程措施,并在爆破中进行了震动速度的监测和观测。既满足了施工进度又确保了建筑物的安全。     

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。     

同段起爆炮孔间距对最大振速的影响分析

为研究开挖断面为6 m范围内同段位两炮孔间距对最大爆破振动速度的影响,以青岛地铁2号线延安路站侧穿166号楼为研究对象,采用数值模拟与现场试验相结合的方法,对同段起爆炮孔间距这一参数进行计算分析。结果表明： 1）在开挖断面宽度为6 m范围内,同段起爆的两炮孔间距对最大爆破振速影响不明显; 2）相邻两炮孔同段起爆比间隔炮孔同段起爆产生的振速衰减得快,即相邻两炮孔同段起爆对建筑物的累积损害量相对较小。     

区间隧道下穿大型建筑物孔内外微差减震弱爆破施工技术

在城市中修建地铁隧道经常会出现隧道近距离下穿大型建筑物的情况。为了解决爆破施工时爆破震动对建筑物结构造成影响,将非电毫秒微差导爆管雷管的孔内微差与孔外微差结合起来,联线方式采用分组串联法,每3～5孔一组,孔内导爆管雷管跳段使用,孔外采用MS-2段导爆管雷管串联,从而将各个炮孔的引爆时间全部错开,实现导爆管雷管的延期起爆,基本达到了"一孔一响",有效降低了爆破振速,同时保证了施工安全及质量。     

繁华商区深基坑爆破对邻近建筑物影响分析

以深圳地铁7号线华新站繁华商业区基坑爆破开挖施工为工程背景,运用FLAC3D模拟基坑周边建筑物在各种炸药单耗量的工况下的动力响应特性,并分析炸药单耗量对周边建筑物震动动力时程的最大震速的影响,通过拟合炸药单耗量和各建筑物的最大振动速度的数值关系式,得出临界震动速度所对应的炸药单耗量,以达到炸药单耗量优化的目的。     

城市地铁风井金属膨胀剂开挖和爆破开挖技术对比

结合青岛地铁2号线一期工程延安路站1号风井开挖工程,为了减小振动对城市地铁周边建筑物及市政建设管道等的影响,对金属膨胀剂破岩开挖、爆破开挖进行振动数据分析。现场实践结果表明,金属膨胀剂破岩施工较爆破施工容易控制振速,但金属膨胀剂破岩施工的材料成本约为爆破施工的3.4倍,在以后的施工中可以根据不同的环境和施工要求选择适宜的施工方法。     

自由面与最小抵抗线对爆破振动的影响分析

为研究自由面与最小抵抗线对爆破振动的影响,以青岛地铁2号线延安路站右线TBM始发导洞近接建筑物爆破施工为背景,通过对地表爆破振动速度的同步监测,回归拟合导洞上台阶不同爆破区域的场地系数K和衰减系数α,进而得出自由面与最小抵抗线对爆破振动的影响规律,并据此对原爆破参数进行优化,取得了显著的经济技术效果。结果表明： 1）爆破振动受自由面与最小抵抗线共同影响; 2）上台阶不同爆破区域的场地系数K和衰减系数α不同,其中掏槽区域的K值和α值最大。     

隧道成型控制爆破技术及围岩损伤范围研究

为解决因初期支护格栅拱架限制周边眼钻凿精度而引起的隧道周边超欠挖问题,以青岛地铁1号线瓦屋庄站至贵州路站区间工程为例,介绍“长、短眼”控制爆破技术,提出“长、短眼”布置方案,并采用质点峰值振动法和激光隧道断面检测仪分别对“长、短眼”爆破技术产生的围岩损伤范围和隧道超欠挖量进行分析和监测。结果表明： 1）采用“长、短眼”控制爆破技术,Ⅳ级围岩段隧道周边超欠挖控制在150 mm以内,且理论计算每米进尺回填混凝土节省成本7 182元,可提高工程经济效益; 2）长短眼爆破产生的损伤范围为0.29~0.33 m,隧道拱顶沉降、净空收敛量均控制在10 mm以内,施工效果好。     

槐树坪隧道爆破振动监测与控制技术

槐树坪隧道为浅埋大跨双连拱隧道,隧道上方及周围建筑物较多,为确保隧道开挖爆破不对周围建筑产生不良影响,现场采用UBOX-20016振动信号自记仪对隧道爆破振动进行监测,根据监测结果,对爆破设计进行了优化,采取多打眼,少装药,微差起爆,楔形掏槽等技术控制爆破振动,并根据萨道夫斯基经验公式对隧道通过建筑物下方的最大装药量进行了计算。