近接隧道爆破施工振动影响分区及安全性分析

本文以某新建高铁隧道垂直上穿既有公路隧道为依托, 采用LS-DYNA 程序建立近接隧道爆破施工模型, 研究新建隧道不同爆破面位置下既有隧道振动响应特征及振速分布规律, 同时结合计算结果和安全振速分区标准探明既有隧道爆破振速的敏感部位及影响范围, 并根据现场爆破振速监测结果, 判断既有隧道结构安全状态。研究表明: (1) 新建隧道推进过程中, 共有69m 处于既有公路隧道影响区, 其中强影响区及以上占82. 75%, 施工中需要采取一定的减震措施, 以保证结构的安全性; (2) 既有隧道拱顶、拱肩部位振速较大, 且既有隧道两线距爆破中心面纵向15m 范围内振动响应敏感, 是实际施工中重点监测的范围; (3) 实际监测结果显示, 既有隧道二次衬砌振速最大值为2. 53cm/ s, 基本满足安全振速分区标准的控制要求。     

新建近接隧道对既有公路隧道的安全影响分析

随着中国基础建设项目，特别是交通设施（公路、铁路、地铁等）项目蓬勃发展，新建隧道与原有隧道由于地形地质条件等的限制，遭遇各种近接的现象日益增多，如何评价新建近接隧道施工对既有隧道受影响程度、保证既有隧道安全营运是新隧道设计需要考虑的重要问题。文章基于浙江S49省道北接线新建隧道与既有金丽温高速公路剑石隧道的近接实际条件，通过分析两近接隧道的净距离、新建隧道施工时既有隧道的支护结构变形、受力变化以及爆破施工引起的振动等，研究了新建近接隧道对既有公路隧道的安全影响，可为类似近接隧道的设计施工提供参考。     

桩基施工对既有通车隧道扰动影响分析

邻近既有隧道桩基施工与列车荷载耦合作用产生的应力波会对既有通车隧道造成扰动影响,甚至会演变成严重的坍塌事故.结合邻近既有通车隧道的某码头打桩工程实际,分析耦合作用下既有通车隧道的动力响应;建立"桩-土-隧道"的三维有限元模型;并采用数值模拟方法找出既有通车隧道的不利振动和应力区域.研究结果表明:①隧道最不利的振动范围集中在隧道z方向的整个底部区域;②隧道最不利的应力范围主要集中在隧道z方向的右下区域;③隧道截面沿x、y方向所受的最大振速为4.6 mm/s,沿z方向所受的最大振速为4.4mm/s.通过确定既有运营隧道最不利振速以及拉应力的区域,为类似工程中通车隧道安全防护提供了技术支撑.     

兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究

新建兰青复线虎头崖隧道出口段（DK60＋590～DK60＋710）与既有隧道线间距11．6～40m。为保证既有隧道正常行车安全,对新建和既有虎头崖隧道进行支护加固并采用微振动爆破技术施工。同时采用4C型振动测试仪对隧道爆破振动进行监测,根据监测结果并结合新建隧道确定下一次爆破的参数,对爆破设计进行优化。通过合理选择爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等5个方面的振动控制技术措施,使该隧道开挖施工爆破中的既有隧道振动速度值控制在安全范围以内。最后,利用微振动爆破技术保证了虎头崖隧道开挖作业安全、顺利地进行。     

小净距上下交叉隧道爆破振动效应数值模拟

结合改建铁路六盘水至沾益段新建扒挪块隧道以17．5°交角跨越营业线贵昆铁路狮子口隧道的小净距控爆施工,通过对新建隧道施工时产生的爆破振动进行数值模拟与分析,研究爆破振动对既有隧道的影响,计算得到既有隧道质点振动速度以及混凝土衬砌的应力分布,参考实际爆破振动速度,反算得到爆破控制参数,确保了既有铁路的安全运营。     

超小净距隧道爆破施工对既有隧道的影响研究

以兰州枢纽工程北环隧道上穿既有红山顶铁路隧道为研究对象,通过数值模拟,研究了超小净距隧道爆破施工对既有隧道的影响.结果表明:新建隧道台阶法爆破施工,下方既有铁路隧道受到的影响较小,既有隧道二次衬砌振动速度及衬砌应力能够满足安全性要求,新建隧道可安全通过.     

楔形分段掏槽爆破减振效应研究

为研究隧道楔形分段掏槽爆破方法的减振效率,基于岩体微差破岩理论,推导楔形分段掏槽爆破参数的确定方法,并运用LS-DYNA3D程序对楔形常规掏槽爆破和楔形分段掏槽爆破时爆破近区应力波传播过程及质点振动速度进行仿真计算分析,结合数值模拟结果和工程实际情况,开展楔形常规掏槽爆破和楔形分段掏槽爆破现场对比试验,结果表明:楔形分段掏槽爆破中炮孔底部有效应力峰值和压缩破坏深度分别约为楔形常规掏槽爆破的1.64倍和1.66倍,槽腔更易达到设计深度;模型中岩体顶面和背面平均减振效率分别达到11.53%和22.45%,但侧面平均减振率仅0.21%;楔形分段掏槽爆破方法可将掏槽爆破振动强度降低30%以上,且施工效率略有提高.      

复杂城市环境下既有地铁车站新建联络通道施工技术研究

以北京轨道交通4号线宣武门站新增换乘通道工程为例,介绍了复杂城市环境下新建地铁联络通道施工中面临的主要风险。针对新建隧道与既有隧道接驳过程中洞门的开口问题,提出洞门分块破除技术,降低了对既有结构的损伤;为有效控制受开挖扰动既有结构的变形,实施深孔注浆降低了近接施工风险;在城市地下工程常见的大转角变断面隧道施工中,使用了转弯与变断面特殊区段格栅布置技术,给出了异形断面隧道开挖支护新思路。研究结论能够为相似条件下地下工程的建设提供参考。     

爆破施工引起的既有隧道振动监测与控制技术

在既有隧道附近修建隧道时,新建隧道爆破开挖引起的振动会对既有隧道的安全和稳定产生重大影响.结合乌鲁木齐市外环快速路扩容改建工程雅山隧道,研究隧道爆破施工过程中的振动监测方法及控制技术,通过对爆破振动监测结果的回归分析,建立隧道爆破施工振动传播的数学模型,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.研究成果可为新建隧道爆破施工参数优化及安全施工提供参考依据,同时为保证既有隧道安全起了重要作用.     

小净距交叉隧道爆破对既有隧道的振动影响分析*

结合兰州枢纽新建北环隧道小净距上穿红山顶隧道工程,实时监测爆破施工过程中既有隧道的振动速度和应变。通过分析多次试爆振动数据,确定了施工过程中地质条件、爆心距、装药量、夹质作用和迎爆面对爆破振动速度的影响,并拟合回归了适用于本隧道的爆破振动速度公式和合理振速标准。基于爆破振动速度的影响因素,本文还对原有爆破方案从装药量、起爆次数、开挖进尺和起爆时差等方面进行了调整。最终新建隧道顺利通过小净距影响区域,证明了研究方法的可行性和正确性。