不良地质条件下隧道爆破施工关键技术研究

高速铁路的快速的发展,丘陵地区的隧道工程日益增多,岩质隧道一般采用爆破开挖,合理的爆破参数尤为重要。本文以马鞍山1号隧道工程为背景,针对马鞍山1隧道溶蚀现象严重,岩溶较发育的不良地质条件进行了爆破设计,其中IV级围岩采用台阶法开挖,V级围岩采用三台法开挖。详细叙述了爆破施工技术措施。通过合理的开挖工法及爆破参数,有效的控制爆破振动对隧道围岩、衬砌结构以及周边复杂环境的影响,实现了不良地质条件下,隧道的安全掘进,保证了隧道工期。     

高速公路分岔隧道连拱段独立双洞修筑技术研究与应用

旧屋基隧道为一座山岭暗挖分叉隧道,受洞口地形及桥隧相接的影响,隧道由分离式渐变为小净距、连拱至大跨隧道。论文对连拱隧道段采用独立双洞法修建的隧道结构受力规律及安全性进行了研究,从工期、造价等角度结合现场工程实际予以分析。应用结果表明:(1)连拱隧道段采用独立双洞修筑方案,能够满足结构安全要求;但在Ⅴ级围岩条件下,隧道开挖存在不稳定风险,通过施作对拉锚杆和采取注浆加固措施后,隧道开挖稳定性能得到满足。(2)采用独立双洞法施工连拱隧道段时,应重视超前支护和中夹岩的加固,注意先行洞与后行洞的施工工序关系,并采取控制爆破或机械开挖。(3)在现场实施过程中,隧道变形较小,但中夹岩附近的初支钢架应力较大,施工时应重点关注,加强监测工作及施工质量控制。     

新建公路隧道爆破施工对既有铁路隧道的爆破振动影响研究

鉴于新建隧道爆破施工会不可避免地影响既有隧道,本文以衢宁铁路塔石岭隧道为研究对象,结合塔石公路隧道施工方案,采用ABAQUS通用有限元软件建立分析模型,模拟计算隧道爆破开挖施工引起的既有隧道振动情况。分析结果表明测点振动速度随药量的增大而逐渐递增,随爆距的增加而逐渐减小。塔石公路隧道爆破施工单段药量宜控制在7.2kg以内。此研究成果可为类似工程爆破开挖及振动控制提供参考。     

小净距隧道开挖空间效应分析

依托某隧道的设计及施工,建立小净距隧道的三维计算模型,对小净距隧道IV级围岩段台阶法开挖进行数值模拟计算,对其开挖过程中位移场、应力场、喷射混凝土初期支护随空间变化规律进行分析,结果表明：小净距隧道施工过程中存在先行洞和后行洞相互扰动的现象,量测断面的位移主要产生于隧道开挖至量测断面及通过后;边拱和仰拱所受弯矩大,在拱腰位置出现较大的正负弯矩容易造成初期支护混凝土开裂。     

CD法开挖小净距公路隧道的优化研究

采用CD法对浅埋小净距公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟。通过对不同开挖顺序时的围岩位移和应力进行分析和比较,数值结果表明：在采用CD法施工时,不同的开挖方式最终位移和应力相差不大。综合考虑开挖过程中围岩应力和位移可知,采用先封闭先行隧道,再开挖后行隧道远离先行隧道侧的开挖方式较为适宜。     

双连拱隧道开挖及支护全过程仿真分析

文中采用弹塑性有限元方法,全过程模拟双连拱隧道的开挖及衬砌过程,分析了隧道围岩及衬砌结构的应力和变形规律。由于双连拱隧道的围岩稳定性及其应力和变形状况与施工工序有着密切的联系,文中比较分析了不同施工程序情况下隧道围岩的应力、变形的变化规律以及衬砌结构的受力与变形规律,从而提出合理的开挖程序、支护程序及最佳的支护时间,其结论对双连拱隧道设计和施工具有科学指导意义。     

爆破边载对斜拉桥结构动力响应分析

施工爆破往往对既有临近建筑物的影响很大。针对这种边载效应可能造成的危害,结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,基于圣维南原理,将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔联心线或者面上,以模拟爆炸作用。采用三维实体模型等效模拟计算分析东海大桥在远场爆破施工对既有桥体结构稳定性的影响,计算结构不同位置、不同工况的振动响应和不同距离的最大单响药量,在此基础上,分析桥梁结构受爆破边载影响的危险区域,提出不同距离的药量控制,可为类似工程提供借鉴。     

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。     

某连拱隧道爆破振动监测分析与预测

为了更好地指导隧道施工,论文以云南某连拱隧道为工程背景,对后行隧道爆破进行实际监测。结合实测数据,通过最小二乘法对测点数据进行了振速分析,同时应用线性回归和BP神经网络两种方法对测点振速进行了预测。最后结合实测数据,论证了拟合公式的准确性,调整了单响药量,发现了BP神经网络预测方法精度更高。     

既有裂缝对隧道衬砌结构稳定性影响分析

裂缝是隧道运营期的主要病害之一。本文采用数值模拟软件对存在裂缝的衬砌结构进行有限元分析,针对裂缝长度、裂缝宽度、裂缝位置三种不同特征参数变化,求得裂缝尖端附近的位移分量,推算得到裂缝尖端的应力强度因子和隧道稳定性系数。随后针对最危险裂缝工况施加列车荷载分析隧道衬砌结构稳定性,得到250、300以及350km/h三种不同时速下列车荷载的激振力对隧道衬砌结构稳定性影响。研究结果表明:裂缝位于拱腰处对隧道衬砌结构稳定性影响最大;裂缝宽度对衬砌结构稳定性影响较小;裂缝长度对衬砌结构稳定性影响显著。研究结果可为隧道运营过程中灾害防治及列车速度控制提供一定的参考依据。     

基于FLAC3D土舱压力波动对盾构隧道开挖的影响研究

土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的变化对于控制盾构施工对周围环境的影响很大。在盾构隧道的施工中,开挖面处土体的土压力值与土舱压力不相等,两者间存在一定的压力差,以保证土体顺利进入土舱,而随外界环境、岩土性质的变化,土舱压力是会发生波动的,从而使土舱压力会给施工过程中地表的沉降、围岩的应力重分布和衬砌内力的变化带来的影响都是值得考虑的。本文基于FLAC3D平台,采用Box-Muller方法结合MATLAB软件形成波动的土舱压力,研究在土舱压力波动时对盾构隧道开挖过程的影响。结合某地铁线盾构隧道开挖的工程实例,研究土舱压力在波动时对盾构隧道施工过程中隧道地表沉降、围岩应力重分布以及衬砌内力的影响,为今后盾构隧道的施工提供一定的理论支撑。     

小相寨与九瑞隧道工程钻爆超挖与溶洞处治技术

本文结合矿山法施工的铁路及公路隧道,在洞身开挖、初衬、二次衬砌及围岩监控等工序操作时,遇到的常见施工质量问题进及采取的有效处治方法,制定了相应的的预控措施,尤其对岩溶地区隧道施工时的溶洞处治技术给出了详细的处治方法,为工程施工的实际经验,希望对隧道施工的存在问题处治提供经验借鉴。     

沉管隧道钢管桩混凝土墙微差控制爆破拆除施工技术

沉管隧道中,对于打设位置靠近水边,埋深较深的钢管桩混凝土墙,由于其位置及所处环境的特殊性,拆除时较为困难。针对这一问题,进行了钻孔爆破拆除技术的研究。通过控制钻孔精度、单段别药量、单药包药量、优化装药结构并合理应用孔内孔外微差控制爆破技术,快速、高效的完成了钢管桩混凝土墙的拆除。     

黄延高速公路彦麦沟黄土隧道综合施工技术

结合工程实际,对黄土公路隧道的综合施工技术进行了探讨。主要对黄土隧道边仰坡防护技术、明洞施工技术、Ⅰ类及Ⅱ类围岩开挖和支护技术、超前小导管施工技术、结构防排水施工技术、洞身二次衬砌施工技术、仰拱施工技术以及洞内路面施工技术等进行了介绍,可为以后类似工程的施工提供借鉴作用。     

浅谈大断面隧道CRD工法施工技术

CRD工法在大断面隧道施工中应用较为常见,主要因其分洞室内不多、可机械开挖、施工功效高。但采用该工法前提是围岩稳定性、地下水位等需满足施工安全要求。CRD法又叫交叉中隔壁法,适用于地层较差(Ⅳ～Ⅵ级围岩)且开挖跨度较大,对围岩沉降变形控制严格的隧道。本文结合厦门地铁2号线天竺山站折返线隧道施工,对CRD工法的施工技术进行简单探讨,为类似工程提供参考。     

浅埋偏压隧道施工控制围岩稳定措施

浅埋偏压是隧道工程建设的关键点之一,控制不当容易引发山体滑坡或坍塌现象,从而影响工程质量和施工进度。03省道后山坞隧道跨度大,左线进口段埋深浅、偏压严重,施工中结合现场实际施工情况,采取了大管鹏超前支护、合理开挖顺序及方法、爆破过程中减少药量、及时支护等措施控制围岩稳定,取得了较好的效果,实现了偏压地形条件下的安全进洞,确保了工程质量。     

FBG应变传感器在隧道长期健康监测中的应用

隧道结构长期运营安全监测需要采用长效性好的传感测试技术，近年发展起来的光纤光栅传感器是一种数字式的光纤传感技术，具有长期稳定性好、测量精度高和适宜远程监测等优点。将光纤光栅传感器应用于厦门翔安隧道结构健康监测系统，实现了对二次衬砌混凝土应变的长期监测。结果表明光纤光栅传感器测量数据稳定可靠，监测效果良好。     

隧道穿越水平岩层的控制性因素研究

广元至巴中高速公路东兴场隧道穿越水平岩层,岩层厚度及埋深深度对隧道的稳定性有较大的影响。在对东兴场隧道开挖后的几何形状、位置及结构特征进行了分析,以围岩体中最为发育的垂直节理面及水平层面来划分单元,建立大约200多个单元的隧道模型,采用离散单元法对隧道变形破坏的主要因素进行模拟,由此得出岩层越厚,围岩稳定性越好,反之越差;隧道埋深越深,其稳定性越差,反之越好。     

爆破振动对宋家湾隧道施工的影响

为评价在生产常规作业阶段爆破施工方式对隧道结构的影响,对宋家湾隧道爆破振动进行监测,以获取主振频率,最终以频率和振动速度2个指标评估隧道爆破作业振动效应。本次爆破的最大振动速度为3.1cm/s,主振频率范围为27.34～70.31Hz,最大振动速度远小于国家标准。可知对隧道支护结构影响有限频率范围为27.34～70.31Hz,远高于隧道的自振频率（一般在3～9Hz范围内）,不会出现共振放大现象。     

隧道动态开挖施工围岩与初期支护的力学响应关系

为了更深入地了解隧道动态开挖施工过程中隧道围岩应力应变和初期支护受力变化的情况,优化施工工序,以便在实际施工中根据具体情况和经济、技术水平调整隧道开挖步骤和初期支护方案,对隧道支护体系和围岩的力学响应进行分析是十分必要的.采用FLAC3D对隧道钢隔栅初期支护设计进行动态分析模拟,对围岩和钢隔栅的变形及应力状态进行分析,并对隧道围岩的稳定性和支护结构的安全性做出综合评判,为隧道支护设计施工方案的设计、简化提供理论依据,用以指导越南中部某隧道的施工,取得较好的经济效益.