《铁道路堑边坡光面（预裂）爆破技术规程》通过部级评审

2008年2月25日，铁道部建设司在北京主持召开了《铁路路堑边坡光面（预裂）爆破技术规程》（送审稿）评审会。该规程是由中国铁道科学研究院铁道建筑研究所主持承担的铁路工程建设标准项目。项目组在总结十几年来铁路科研、施工单位在光面、预裂爆破研究和工程实践的主要成果，并吸纳其它行业先进经验的基础上，编制完成了《铁路路堑边坡光面（预裂）爆破技术规程》。     

路堑爆破边坡质量控制技术的发展与分析

分析了路堑爆破边坡质量控制的几个重要技术要素,主要是重视不耦合装药结构的作用,确保预裂爆破成缝及处理好预裂炮孔与前排药包位置的关系.建议在路基设计规范中,进一步强调硬质路堑边坡应采用光面、预裂爆破,提高施工单位露天石方施工技术装备水平,组织有规模的光面、预裂爆破示范工程,开展智能专家设计系统和设计优化技术的研究.     

地下洞室复杂断面石方爆破技术与质量控制

结合某水利工程实例,介绍了有特殊要求、断面形式复杂的地下洞室石方爆破技术、质量控制方法,提出了光面爆破加预裂爆破设计与应用条件,为今后类似工程提供参考。     

地下洞室异型断面爆破成型技术的研究

通过对异型结构断面开挖技术的研究,充分利用光面爆破、预裂爆破、定向爆破的机理和特点,总结出多向布孔、分次爆破的控制爆破开挖方案,实现异型结构断面精确成型。异型结构形式多种多样,现只对几种有代表性的结构形式进行研究和分析,今后还将继续深入研究并发表论文与大家共同探讨。     

铁路路堑深孔爆破的测试研究

本文通过路堑深孔爆破对边坡岩体稳定性影响实测资料分析，指出路堑边坡工程质量与深孔爆破施工技术参数有密切关系。必须重视并加强深孔，光面，预裂爆破参数及其相互关系的研究。     

铁路路堑边坡弱扰动爆破开挖技术

完整、硬质岩体的路堑边坡开挖应采用光面或预裂爆破技术,破碎、软质岩体边坡开挖宜采用直立炮孔和孔底缓冲爆破技术。这两种爆破技术对坡内岩体的扰动和损伤破坏最轻,对提高铁路路堑边坡的质量和稳定性具有重要的意义。通过大量的工程实践总结,采用经验取值法或经验公式确定钻孔间距、钻孔直径、线装药量、钻孔超深、缓冲垫层高度等预裂爆破装药参数,可以取得满意的爆破效果。     

复杂条件下单改双线隧道拆除扩挖控制爆破技术

研究目的:保证宜万线铁路隧道在复杂地质条件下单线改双线施工时,围岩与支护结构体系有良好的稳定性、扩挖效果和施工安全,以取得良好的经济和环境效益.研究结论:(1) 采用控制预裂爆破技术,分段分部位拆除二次衬砌支护结构,并对断面实施台阶式和全断面式扩挖光面控制弱爆破,通过控制炸药用量、建立多个临空面、改善传播途径和应用非电毫秒微差起爆网络等一系列技术措施达到了减震目的;(2) 对爆破振动进行实时监测,表明:监测的数据结果符合过程和目标控制,取得了很好的效果,实现了宜万地区岩石破碎、岩溶发育、埋深浅等恶劣条件下新建隧道按"先单线成洞,后爆破拆除扩挖成型"顺序下的成功修建.     

超小净距隧道单双层预裂爆破振动研究

受空间资源的影响,隧道净距逐渐减小,如何保证超小净距隧道爆破施工安全,降低爆破振动对中间岩柱的影响是隧道工作者的重点研究对象。针对前陡泉隧道0.61 m超小净距爆破施工状况,分别应用单层、双层预裂爆破方案,对比分析振动实测数据,得出双层预裂爆破技术相比单层预裂降振率达53.75%,通过回归分析得出双层预裂爆破对振动传播规律的影响,达到了预期的爆破效果。     

超小净距隧道单双层预裂爆破振动研究北大核心

受空间资源的影响,隧道净距逐渐减小,如何保证超小净距隧道爆破施工安全,降低爆破振动对中间岩柱的影响是隧道工作者的重点研究对象。针对前陡泉隧道0.61 m超小净距爆破施工状况,分别应用单层、双层预裂爆破方案,对比分析振动实测数据,得出双层预裂爆破技术相比单层预裂降振率达53.75%,通过回归分析得出双层预裂爆破对振动传播规律的影响,达到了预期的爆破效果。     

大断面软弱围岩隧道爆破振动控制试验研究

针对爆破振动对围岩的扰动问题,以新疆东天山特长隧道左洞为工程背景,通过试验研究软弱围岩隧道大断面爆破施工中的爆破振动控制方案.首先对隧道左洞大断面爆破开挖施工中软弱围岩段进行爆破振动实时监测,并对监测数据进行回归分析,得到软弱围岩段的爆破振动规律.随后通过优化炮孔装药量和起爆顺序,制定预裂+光面综合爆破的大断面爆破开挖...     

浅埋大跨隧道穿越楼群控制爆破及监测分析

研究目的:结合胶州湾海底隧道连接线隧道下穿城市楼群爆破施工,对爆破振速进行监测并对监测数据进行分析,保证地面楼群的结构安全,同时对隧道施工过程中的控制爆破技术进行总结,为类似工程提供借鉴经验。研究结论:通过现场实践证明浅埋大跨隧道下穿城市楼群施工过程中,采用超前小导坑分部开挖控制爆破技术在保护地表建筑物安全方面效果是比较理想的;开挖过程中的爆破监测数据分析结果表明,爆破最大振速和主振频率均在允许控制范围内,爆破参数选择合理。采用三重复合式掏槽方式能够有效提高工效,控制单段最大装药量,降低爆破振速,有利于地面建筑物的保护。     

隧道爆破振动控制技术研究

研究目的:复杂环境下浅埋隧道钻爆施工的爆破振动问题最为敏感,工程实践中需要既能实现快速掘进又能降低敏感区段爆破振动的爆破技术。研究结论:结合开元寺隧道和杭州引水隧洞钻爆掘进中的爆破振动测试和分析,发现这两个埋深25 m左右的隧道掘进中,掏槽爆破产生的地表振动最为强烈。试验证明采用多级复式楔形掏槽可以有效降低爆破振动,同时利用高精度延时雷管或数码电子雷管调整掏槽爆破起爆时差,可以实现振动波错峰减振,并能改善掏槽效果,提高炮孔利用率。爆破试验过程中配合爆破振动监测,不断调整和优化掏槽爆破方案,最终顺利通过隧道浅埋振动敏感区,而且平均单炮进尺在3 m左右,地表爆破振动控制在1.5～2.5 cm/s。达到保证安全的前提下实现快速钻爆施工。     

复杂环境下深路堑大面积石方控制爆破技术研究

近年来环海观光公路发展迅速,但在修建过程中常常需要进行爆破施工,而爆破区域地处海滨区,周边环境较为复杂,爆破难度大、要求高,严重制约工程进度。滨海路蓬莱段公路工程施工,线路两侧民房、养殖场、军事设施众多,距离最近民房仅为10m,是该项目施工的重难点。本文结合工程实际,对复杂环境下深路堑大面积石方控制爆破技术进行研究,针对不同开挖破碎区域分别采用浅孔爆破、深孔控制爆破以及深孔松动爆破的方法进行爆破作业,并对相关的爆破参数及施工工艺进行探讨分析。     

爆炸法加固软土地基的试验研究

研究目的:尝试在软土地基处理进程中取代强夯产生的动载荷的新方法。研究方法:本文通过宁启铁路线DK 172 000~DK 172 200段软土路基现场试验,对比分析爆炸法和堆载预压法处理饱和软土地基的固结效果。通过地表沉降、全断面沉降、侧向位移的现场观测结果分析,获得了爆炸后软土地基的沉降规律。研究结果:证明了爆炸法可以达到软土地基加固处理的效果,并且地表沉降速率加快,有利于缩短软基固结处理时间。研究结论:文中提出爆炸动力固结法处理软土地基的工艺过程,并对爆炸法和强夯法等动力固结处理软土地基的作用机制进行了比较分析,理论上推断爆炸法比较适宜对深层软土地基的加固处理。     

青岛地铁隧道爆破开挖振动控制研究

研究目的:以青岛地铁3号线试验段工程为背景,通过对隧道掘进向地表振动速度检测试验,得到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,并在不降低循环进尺的前提下,提出有效的降振措施。研究结论: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基本保持不变;根据K、α值的变化规律和影响因素,采取了增加中心孔优化掏槽方案、调整起爆顺序、减轻爆破夹制作用的措施,爆破振动降低到1.5 cm/s以下。     

高大薄壁双曲钢筋混凝土冷却塔定向爆破拆除技术

研究目的:解决3座冷却塔拆除中的高大薄臂双曲型冷却塔定向倒塌方向和爆破拆除施工的安全防护措施这两大问题。研究方法:通过选择合理的孔网爆破参数,采用多方案比选切口形式、切口大小和切口角度,对冷却塔倒塌机理进行分析及研究。研究结果:冷却塔按设计要求发生扭曲,各层次爆破的定向倒塌且破碎良好。倒塌效果,无后座现象,整体爆堆高约4 m,无飞石产生,固定建筑及设备安然无恙,爆破达到了预期效果和目的。研究结论:切口形式、复合切口高度、切口长度,是确保冷却塔倒塌的最关键技术;塔底水池在倒塌一侧必须全部清除,否则将影响倒塌效果;大型双曲薄壁钢筋混凝土圆筒,在爆破过程中只要发生扭曲,就能确保其倒塌,且破碎良好。     

隔振带在浅埋隧道爆破中的作用

研究目的:浅埋隧道上方存在敏感建(构)筑物时,常采用减少一次齐爆炸药量、增设隔振带、干扰降振等综合技术,目前国内对隧道增设隔振带的效果还缺乏定量的评价。本文分析在隧道埋深27 m处采用小导洞先行爆破开挖条件下,隧道上半断面周边设有隔振带时,隧道爆破对地表的振动影响程度。研究结论:弹性边界的特征值分析得到模型第一振型周期为0.203 603 s,粘弹性边界的动力时程分析得到设置隔振带前后的各点振速和加速度,结果表明设置隔振带后竖向振速平均降低39%,竖向加速度平均降低38%。     

光面爆破技术在隧道软弱围岩钻爆中的应用

结合洛湛铁路洪岑段YQ5标隧道软弱围岩钻爆开挖施工实践,介绍光面爆破技术在隧道软弱围岩钻爆开挖中的应用。     

既有铁路扩堑石方控制爆破施工技术

研究目的:在繁忙既有线不停运、不减运量的条件下,路基左侧扩堑爆破方量达13万方,临近既有线周围还有电力、通信、地下管路及军用电缆等重要设施,施工环境十分复杂。必须解决复杂环境条件下弱松动爆破安全问题。研究结论:本文结合黔桂铁路既有线扩堑石方控制爆破施工,根据当地环境条件和地质条件,采用相应的低梯段小直径钻孔台阶松动爆破、边坡预裂爆破和移动铺轨排架安全防护措施,并根据试验和爆破效果分析,提出了符合现场条件的爆破参数、安全管理办法及安全防护措施。在黔桂铁路既有线扩堑中高效快速地完成了爆破施工作业,且路堑边坡平整稳定,取得了良好的安全爆破效果,经济、环境效益显著。     

地面建筑物控制爆破的浅埋隧道暗挖方法研究

研究目的:在保证地面建筑物与施工安全的前提下,解决浅埋暗挖法近距离穿越高层建筑的地铁隧道爆破技术问题。研究结论:采用上下断面台阶法和减震爆破措施,并使用非电毫秒雷管控制起爆顺序,可有效地控制爆破暗挖地震效应并保证掘进进尺,是确保地面建筑物安全的可行施工技术;通过控制合理的爆破掘进单循环进尺和分段最大装药量等参数,对于VI级围岩覆盖层厚度不足10 m的地面建筑物,能够将爆破引起的地表震动速度值控制在规范限定的2 cm/s范围内,确保地面建筑不会产生爆破震动次生损害;工程实践表明,在围岩强度较高的情况下采用近距离控制爆破技术,既能保证爆破岩块破碎适度,便于出渣,达到较高的炮孔利用率,也可通过减震孔的切割作用,有效避免隧道开挖边界超挖和欠挖,保证开挖边界的平整性和围岩稳定性。