隧道下穿建筑物爆破振动优化和预测研究

下穿建筑物的地下工程采用钻爆法施工时,为减少对建筑物和相邻地下工程的影响,需要严格控制爆破峰值振动速度。以青岛胶州湾海底隧道为背景,对爆破振动进行现场监测。监测结果显示,围岩强度高、覆盖层厚度小、起爆药量大,则其峰值振动速度大,主要影响因素是掏槽眼起爆药量,可通过调整爆破参数进行优化设计。对萨氏公式进行数理回归分析,得到控制爆破振动预测的修正经验公式,对爆破振动预测提供理论依据。     

浅埋地铁隧道近距离下穿危旧建筑爆破振动风险控制技术

青岛地铁一期工程3号线03标段区间隧道下穿湛山路3号民房,隧道拱顶到3号民房基础最小距离为9.5m。开挖过程中采用大直径双中空孔直眼掏槽、孔内分段延期爆破、控制单段最大起爆药量的方法,将地表振动速度控制在1.0cm/s以内,确保了地面建筑的安全。同时对爆破现场连续监测5次、共计36炮次,在统计分析炮次与振速最大值之间的对应关系基础上,提出在爆破施工过程中应该注意克服人的安全意识＂疲劳＂期,才能确保下穿段全过程的不超振。     

导爆管雷管与电子雷管在地铁下穿建筑物爆破中的应用对比

青岛地铁一期工程（3号线）五江区间下穿6座高层建筑物,隧道开挖线距离建筑物地下室最小距离11m,距建筑物筏板基础抗浮锚杆最小距离4m。地铁公司要求地下室最底层爆破振动速度控制在2cm/s以内,这严格限制了爆破单段炸药用量。前期采用1～20段毫秒延期导爆管雷管,隧道仅13.9m2的上台阶需分6次爆破,才能满足爆破振速要求,爆破工序时间长,效率低。后采用电子雷管实现了上台阶整体一次起爆,在增大单段炸药量提高掘进进尺的同时,降低了爆破振动速度,提高了爆破效率,加快了施工速度。总体比较,虽电子雷管炸材消耗高,但总成本下降,在环境复杂、爆破振速要求高且工期紧的爆破工程中,具有显著优势。     

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。     

公路隧道下穿饮用水水池的爆破控制

本项目是新建隧道下穿原有饮用水水池,因直线距离较小、且水池安全要求较高,无法使用传统爆破开挖,为保证水池正常使用,施工时严格控制同一段雷管起爆装药量,使爆破振动速度降低到安全范围内,并对爆破震动速度进行监测,确保在水池附近的振动处于可控。     

地铁隧道下台阶爆破参数的优化

以青岛地铁2号线延安路站车站主体Ⅰ部下台阶爆破施工为背景,分析了下台阶前期爆破中存在的问题,对下台阶的爆破循环进尺、炮孔间排距、单孔装药量、单段最大起爆药量、周边眼雷管段别、爆破网络等爆破参数进行了优化。结果表明:优化后的爆破方案,比钻眼个数下降了15.62%,雷管单耗下降了30.5%,单位岩石爆破耗时下降了18.18%,盲炮概率下降了83.33%;使下台阶施工在满足爆破振速的同时,缩短了爆破用时、减少了炸药及雷管单耗,提高了爆破效果。     

小净距隧道控制爆破关键技术

介绍了小净距隧道施工钻爆开挖中为了保证两洞之间中间岩柱的稳定,采用微差控制爆破技术、严格控制单段最大起爆药量及周边眼采用光面爆破等关键技术,这些技术是隧道结构安全和施工安全的保证。文中的一些作法,可供同类工程参考。     

小净距隧道施工中减振技术研究

结合云（阳）-万（州）高速公路张家山隧道小净距段的实际情况,介绍了小循环进尺、分区开挖的台阶分部法和短台阶断面法开挖,以及包括控制最大段装药量、段间隔时间、确定合理的爆破参数和对先行洞最不利部位振速监测等措施的爆破振动控制技术。实践表明：爆破振动控制技术保证了小净距段先行洞的安全和后行洞施工的顺利进行。     

双侧壁导坑法中支撑的爆破拆除技术

为最大限度提高拆撑速度,同时尽量减小对钢架的损坏,保证初支稳定,以青岛地铁延安路车站为例,采用理论计算与现场试验相结合的方法,对支撑爆破拆除的单孔装药量、最大单段起爆药量、炮孔距钢架的距离、炮孔间排距等参数进行设计,通过各项数据监测,验证爆破拆撑的可行性。结果表明:在单孔装药量0.15kg的情况下,炮孔距工字钢100~150mm时,取得的爆破效果最好。爆破拆撑能够提高施工速度,满足工程要求。     

大断面公路隧道施工控制爆破技术研究

龙头山隧道为双洞八车道公路隧道,单洞开挖面积达218 m2,为控制施工爆破对隧道掌子面后方支护结构、邻近隧道支护结构及附近油库结构的影响,施工采用中导洞超前后上台阶扩挖、下台阶分左右两部先后开挖的方法,采用控制爆破技术达到减震效果.首先对爆破振动速度进行大量的现场实测,得到测点振速的时程曲线,进而进行回归分析得到M,A萨道夫斯基公式中的k,α值,由此可计算出在允许速度下的最大装药量.此外,为掌握振动波传播的规律,采用三维数值方法模拟爆破过程,所得规律与实测规律基本相同.在此基础上优化爆破参数,实践证明效果良好.     

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。     

后云台山隧道下穿楼房近接施工控制爆破技术

连云港东疏港高速公路控制性工程后云台山隧道,进口段处于密集建筑群地段,其中有1栋5层居民楼位于其上方,设计要求施工通过此地段时,爆破振动的速度要控制在2 cm/s以下,给隧道施工提出了极大的挑战。通过对下穿楼房的后云台山隧道采用控制爆破技术,并进行爆破试验及监测,优化爆破参数,最终确保了新建隧道的施工进度和既有建筑结构的安全。     

朝东岩隧道爆破掘进中围岩振动测试与分析

通过对朝东岩公路隧道爆破掘进过程中围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 .同时在围岩内应力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     

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.     

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.      

爆破施工对邻近隧道安全的影响

城市交通工程新建隧道爆破施工会对近邻既有工程的衬砌结构产生影响,严重时会影响既有工程结构的安全.本文基于数值模拟方法,计算分析了4种最危险施工条件下,新建崂山隧道爆破对既有仰口公路隧道的影响.结果表明：崂山隧道的进、出口及中间段,爆破施工对既有仰口隧道的左线影响有限,对较远处右线的影响较小.在崂山隧道进口、出口和垂直距离最近处,计算结果都远低于我国《爆破安全规程》（GB 6722-86）规定的交通隧道安全振动速度标准值15 cm/s.但在崂山隧道断层破碎带（F5）爆破施工最危险条件下,计算速度最大值达到15.26 cm/s,该值已达到安全振动速度规定的临界值下限,建议施工过程中需要采取必要的工程安全措施.     

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.     

摩擦阻尼器在高层建筑风振控制中的应用

将摩擦阻尼应用到高层建筑的风振控制,采用结构风振的时域分析方法对高层结构的风振进行了研究,通过实例分析可以看出,摩擦阻尼器应用于高层结构的风振控制效果是非常明显,可以使高层建筑顸层的振动最大位移降低了71．57％,振动最大加速度降低了73．95％。     

硐室爆破下隧洞振动监测及分析

金堆城南露天揭顶硐室爆破爆区正下方210m有一高6m、宽5m的输水隧洞,为确保硐室爆破时隧洞的安全,硐室爆破分3次进行．通过在隧洞内监测一爆区小药量硐室爆破对隧洞的振动影响,寻找硐室爆破的振动传播规律,为二爆区较大硐室爆破提供参考依据．实践证明,振动监测为指导硐室大爆破提供了重要的依据,也可以为类似硐室爆破下的隧洞安全评估提供参考．