朝东岩隧道爆破掘进中国岩振动测试与分析

通过对朝东岩公路隧道爆破掘进过程中国岩振动的测试和数据分析。结果表明在隧道爆破掘进过程中，采用分段控制爆破在围岩中产生振动效应并不随同时起爆的装药量成正比增长，振动最大的是掏槽爆破。不同围岩类别的应力波衰减规律有明显的差异，且均可用萨道夫斯基经验公式较好地模拟，同时在围岩内应国波的频率有明显的变化规律。实际施工爆破方案优越于理论爆破方案。     

连拱隧道中墙的爆破动力学响应分析

在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,双连拱隧道常采用双侧全断面法施工。通过对双连拱隧道施工过程中的爆破振动进行三维数值模拟分析,研究了双连拱隧道后行洞爆破施工对中墙的振动影响。结果表明:双连拱隧道后行洞爆破对中墙有较大影响,需采用相应的保护措施,来减小爆破振动对中墙的扰动。     

爆破施工对小净距隧道的影响性分析

为深入研究小净距隧道后行洞爆破施工过程中对先行洞围岩的影响性,依托某高速公路小净距隧道,利用现场测试、数值模拟手段对爆破施工条件下先行洞围岩振动速度与时间的关系曲线进行了分析。研究结果表明:所有监测点X方向振动速度明显大于Y方向和Z方向的振动速度;后行洞爆破施工时对先行洞对应断面后方的中岩柱振动影响较大;数值模拟结果与现场监测结果基本吻合,在小净距隧道设计与施工过程中应加强对中岩柱纵向的加固措施。     

面向爆破应力波小净距隧道混凝土安全振动标准研究

为进一步细化《爆破安全规程》的评价标准,基于应力波理论推导爆破应力波在围岩及衬砌的反射与透射形态,通过爆破应力波引起混凝土与围岩的粘结力失效或混凝土的抗拉破坏的临界值作为临近既有隧道区爆破开挖的安全控制指标。采用有限元软件GTS—NX进行数值计算,得到在爆破开挖时既有隧道衬砌的动力响应特征。通过对爆破荷载下小净距隧道混凝土的动力响应特性研究可知:爆破应力波以球面波的形式延展,其数值呈先增大后减小的趋势,且既有隧道迎爆侧围岩的数值最大,导致围岩损伤、混凝土受拉破坏及二者粘结力减弱。以混凝土与围岩间的粘结力及混凝土的抗拉强度为控制指标得到小净距隧道爆破先行洞混凝土在3 d、7 d与28 d龄期时安全振动速度分别为2.63、6.43与10.24cm/s,该值综合考虑了混凝土与围岩的影响,比规程的评价标准具有较好的安全储能。     

考虑施工爆破振动影响的小净距隧道设计参数优化研究

以某小净距隧道为依托工程,在总结分析其工程特性的基础上,利用现场试验研究先后行洞因施工爆破振动而产生的相互影响效应,并利用数值模拟手段研究其设计参数及工法优化技术。研究结果表明:隧道围岩级别越高,爆破振动传播速度随之下降;X方向的振速明显大于Y方向的振速;先行洞中对应于后行洞掌子面的位置为爆破振动严格控制的部位;在Ⅳ、Ⅴ级围岩中,净距为8 m较6 m时的围岩塑性区范围明显减小,中岩柱稳定性增强;采用双侧壁导坑法施工对小净距隧道施工爆破振动的控制效果优于上下台阶法。研究成果为类似工程设计施工提供了借鉴意义。     

大跨公路连拱隧道安全控制爆破研究

针对隧道开挖爆破施工安全及爆破振动对围岩和支护结构稳定性影响的问题,以温州绕城高速公路北线陈家桥大跨度连拱隧道开挖爆破施工为例,开展安全控制爆破研究工作.从钻爆预设计着手,建立了爆破安全控制流程和数值计算模型,并结合震动实测分析和反馈对隧道开挖爆破进行了安全控制,有效地指导了隧道开挖,减少了爆破对围岩及已有支护结构的扰动,确保了隧道工程的施工安全和质量.     

公路隧道差异化爆破施工与损伤控制研究

莆炎高速公路隧道YA18标段钻爆法施工时,针对该区域地质条件复杂、岩性变化大的特点,提出差异化爆破设计与施工方案。对于Ⅲ级围岩采用二级楔形掏槽、周边光面爆破的形式,分台阶开挖;Ⅳ级围岩采用楔形掏槽、周边预裂爆破的形式,环形开挖预留核心土;Ⅴ级围岩采用楔形掏槽、周边预裂爆破的形式,中隔壁法开挖。通过采用差异化爆破施工方法,有效控制围岩爆破损伤并减小超欠挖现象,开挖轮廓平整,Ⅲ级围岩半眼痕保留率在90%以上,从而降低隧道支护及相关成本。隧道爆破振动强度位于合理区间范围内,保证周围建(构)筑物的安全。实践证明差异化爆破施工方法对地质条件的适应性强,具有显著的经济效益和社会价值,值得在类似工程中推广应用。     

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。     

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。     

爆破地震波作用下隧道衬砌结构动力响应研究

以地表爆破为振动源,通过控制不同的炸药量和爆心距来模拟不同强度的地震波,并利用工程地震仪实测振动源附近的隧道衬砌结构的动力响应,通过滤波和分离处理得到代表性的速度时程曲线;通过建立数值模型并加载监测到的速度时程曲线,以此来模拟爆破地震波对隧道衬砌不同断面不同部位的动力作用,并来探讨爆破地震对邻近隧道的影响范围和作用方式。     

岩土掘进爆破施工减震分析

分析当前爆破地震效应及其影响因素的研究现状,通过分析土岩爆破的物理过程和爆破能量分配,探讨爆炸地震波的形成及传播特性。探索爆破震动在边坡中的传播衰减规律,研究爆破荷栽作用下边坡的动态响应并寻求响应同爆源参数之间的对应关系,通过现场监测调整和优化爆破方案,提出切实可行的控制手段,为工程界解决相关问题提供理论参考。     

Vibration Superposition in Tunnel Blasting with Millisecond Delay

According to explosion dynamics and elastic wave theory,the models of particle vibration velocity for simultaneous blasting and millisecond blasting are built.In the models,influential factors such as delay interval and charge quantity,are considered.The calculated vibration velocity is compared with the field test results,which shows that the theoretical values are close to the experimental ones.Meanwhile,the particle vibration velocity decreases quickly with time due to the damping of rock mass and has a harmonic motion,and the particle vibration velocity of millisecond blasting has short interval.The superposition of particle vibration velocities may reduce vibration because of wave interference,or magnify the surrounding rock response to the blasting-induced vibration.     

洞口段隧道结构动力特性分析

运用Newmark隐式时间积分有限元法,选用EI-Centro地震波,对洞口段隧道结构进行了二维地震响应数值模拟。得出了隧道结构的自振特性,地震波烈度和地震激励方向对隧道地震响应的影响规律:围岩性能越好,刚度越强,结构的自振频率越高;隧道结构在不同烈度地震中的响应是按地震波的最大加速度的比值增长。对研究洞口段隧道结构的抗震设计具有一定的参考价值。     

浅埋大断面隧道下穿楼群施工爆破控制

以青岛胶州湾海底隧道陆域段工程为背景,结合萨氏装药量计算经验公式及相关规范,对胶州湾海底隧道下穿群楼时的爆破控制技术进行研究.基于隧道施工爆破的大量现场测试数据,回归分析得出了依托工程的振动波传播规律和装药量计算参数,由此计算出允许最大段起爆药量,进而优化大断面隧道爆破方案,实现了房屋最大振速控制在2 cm/s以下.根据建筑物不同楼层的爆破振速的测试结果,底层振速大于各楼层振速是普遍规律,因此在计算最大段起爆药量时,应以建筑物底层的爆破振速作为控制基准.研究成果保证了胶州湾海底隧道下穿群楼爆破时建筑物的稳定,并对类似工程有借鉴意义.     

浅埋隧道洞口段施工技术

隧道洞口段是隧道施工的薄弱环节,为保证进洞安全,采用地表砂浆锚杆加固拱顶岩体;采用钢拱架、超前锚杆、超前小导管、钢筋网、喷射混凝土联合支护加固洞口岩体;采用控制爆破手段降低对围岩扰动,利用围岩量测技术指导施工。保证了洞口浅埋段的施工安全。     

坡形浅埋隧道爆破振动效应及理论模型验证

为研究位于边坡地形和浅埋土岩复合地层条件下的山岭隧道施工爆破振动效应和振动影响范围,验证并获得准确适用的振速理论模型,以国道317线下穿县城密集区的德格隧道为依托,利用现场爆破振动监测和回归分析对4组常用理论模型进行验证,同时,通过三维数值模拟及与理论模型计算、现场实测结果的比较,围绕爆破振速、振动影响范围以及存在的爆破振动效应进行分析. 研究结果表明:4组常见理论模型计算拟合度在0.15～0.86之间,其中,唐海、朱传统和周同龄理论模型公式对应不同爆心水平距离、高程差时各有优势;理论模型计算得到的爆破振动影响范围比数值计算结果更接近现场实测结果;在隧道成洞区28 m范围内爆破施工引起的“空洞效应”明显,地表垂向最大振速由起爆点处的1.98 cm/s增大到了2.23 cm/s;爆心所在横切面内顺坡向一侧距离开挖中线10～20 m范围坡面上“边坡效应”显著,最大垂向振速达1.83 cm/s之后随爆心距增大而线性减小;在逆坡向一侧5～10 m范围内随高程增加将出现“高程放大效应”,因此,上述范围内的地表建筑应作为现场监测重点并做好防震措施.      

黑石岭公路隧道爆破振动监测与控制技术研究

按“新奥法”施工的河北张石高速黑石岭隧道全长7590m,为上、下行分离的双洞单行双车道,属于长大岩石高速公路隧道。工程开挖施工采用IDTS3850爆破振动仪对隧道爆破振动进行监测,通过对结果的回归分析,结合工程实际,提出爆破振动波衰减经验数学模型。同时,结合该隧道开挖爆破施工提出爆破振动控制技术措施,以确保隧道开挖洞室、初期支护、二衬、相邻隧道等已有工程的施工质量和安全。该研究对指导隧道工程开挖爆破施工和保证已有工程的安全具有重要作用。     

超大断面隧道施工监控量测技术

轨道交通TBM调头段新奥法施工具有开挖断面大、变形控制要求高等特点,常规的监控量测方法实施受限.文章介绍了全站仪非接触测量的方法,借此判断围岩的变形情况并进行数据回归分析;同时还对地表沉降、围岩压力、锚杆轴力和爆破振动等进行了常规监测.在确保施工安全的同时,判定实施二次衬砌支护的时机,供类似超大断面隧道监测参考.     

基于岭回归-马氏距离的隧道围岩分类预测方法的研究

基于岭回归与马氏距离判别法的基本原理,选取岩石质量指标RQD、完整性系数Kv、单轴饱和抗压强度Rw、纵波波速Vp、弹性抗力系数Ko和结构面摩擦系数f作为评价指标,通过岭回归分析确定其权重系数,根据权重系数的大小剔除权重较小的指标,最终采用Rw,Ko和f建立马氏距离判别模型,并利用广东省某隧道工程进行模型检验。结果表明：岭回归-马氏距离判别法预测结果与实际相吻合,从而验证了岭回归-马氏距离判别法用于围岩分类预测是可行的。最后,运用建立的岭回归-马氏距离判别模型对东深供水改造工程隧洞围岩进行预测,经计算分析发现,所选洞段围岩判别结果与《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）的分类结果一致,进一步证明了该方法用于隧道围岩分类预测的合理性及有效性。