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.     

隧道开挖爆破振动对邻近高速隧道的影响分析

以温州市宁波路太平山隧道工程为依托,利用FLAC3D有限差分数值计算软件,对该隧道开挖爆破全过程进行了数值模拟,研究了隧道开挖爆破震动波对周边金丽温高速隧道的影响分析。结果表明,在既有隧道90 m以外的新建隧道开挖爆破施工对既有隧道结构影响较小,最大振幅位于洞口处衬砌,洞身内部衬砌对围岩影响较小。     

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。     

公路隧道开挖对下部既有铁路隧道影响分析

新建隧道左右线分别上跨既有铁路隧道正洞及斜井,通过分析新建隧道分别采用机械开挖、爆破方式开挖对既有铁路隧道的影响,以及新建隧道运营状态下对既有铁路隧道产生的影响,判断既有隧道的安全状况。     

某增建二线铁路隧道减震爆破技术

某增建二线铁路隧道出口段位于曲线上,与既有铁路隧道逐渐靠近,至洞口处最小净距约15m,施工中采用减震爆破开挖技术。从开挖方法选择、采取的减震爆破技术措施(包括合理选择炸药品种、雷管起爆时差、掏槽形式、钻爆参数等)、减震爆破设计,以及爆破施工中的技术和安全要求等方面,介绍了既有铁路旁增建二线铁路时隧道施工中的减震爆破技术。实施减震爆破后,将最大振速限制在允许范围之内,既有铁路隧道的衬砌结构及轨道设施未受到影响,取得了较好效果。     

公路连拱隧道爆破开挖对既有下部隧道的影响

近年来随着国民经济的不断发展,我国公路得到大量修建,隧道施工也开始进入了一个新的发展阶段,其中特大断面隧道的发展尤为迅速。在众多公路及水利工程建设过程中,隧道施工对既有下部隧道的影响越来越严重,相互之间的影响越来越多见。在诸如江西、广东、湖南等省市公路修建过程中经常会出现隧道施工与既有下部隧道发生影响的情况。在连拱隧道的建设中,这种情况也是比较常见的。因为隧道开挖产生的地震波对既有隧道产生的不良影响还不是很成熟,并且随着开挖面积的逐渐加大,随着爆破强度的不断升高,地表受震的情况就会越严重,所以对连拱隧道爆破对既有下部隧道影响的分析就显得尤为重要。     

隧道爆破开挖对既有水工隧道变形的影响

以凤潭隧道为背景,基于有限元软件ABAQUS,从隧道监测点位移、振动速度的角度出发,进行邻近小净距隧道爆破开挖对既有水工隧道变形影响过程的三维数值分析。结果表明:左右导洞爆破相较于单导洞爆破对既有水工隧道衬砌拱顶的影响更大,爆破荷载峰值对于既有水工隧道位移及质点震动速度存在较大影响;水工隧道正上方起爆所引起的衬砌拱顶位移更大,爆破导洞的位置对于既有水工隧道位移及质点震动速度存在影响。     

上跨临近既有线隧道爆破振动响应分析

为减小新建隧道爆破施工对既有隧道的影响,且满足爆破开挖引起既有隧道的爆破振动速度不得超过2 cm/s的要求.以在建赣深高铁羊台山隧道近似平行上穿既有广深高铁的羊台山隧道为工程背景,基于萨道夫斯基经验公式,推导出爆破药量和振动速度的对应关系模型,并反演满足振动速度为2cm/s时,上、下台阶法施工对应的最大控制药量,为优化爆破设计方案、指导现场施工提供了依据.     

贺坪峡隧道开挖对邢汾高速公路并行段边坡影响分析

贺坪峡隧道出口段与邢汾高速公路并行,详细分析了新建隧道对既有高速公路边坡产生的影响,通过施工控制爆破开挖,合理装配炸药量,隧道台阶法开挖能合理消除隧道开挖及运营期对边坡的影响,从而保证了工程的正常施工。     

新建隧道上跨既有隧道安全施工控制技术

新建隧道上跨既有隧道施工时,会对既有隧道结构和铁路正常运营产生安全威胁。对既有隧道安装钢架进行加固;将控制爆破设计、降震措施应用等方面综合考虑,并通过多次试爆数据的分析,总结得出合理的控制爆破参数;新建隧道仰拱开挖前施作"超前管桥"。一系列措施的采用使新建隧道安全、顺利、快速施工,同时也保证了既有隧道的安全。     

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。     

盾构近距下穿既有地铁盾构隧道施工参数控制

为研究盾构下穿既有盾构隧道时施工参数的合理取值,以北京南水北调东干渠工程盾构隧道穿越既有地铁盾构隧道施工为依托,通过对既有隧道沉降的数值模拟和现场监测数据、盾构施工参数的分析,讨论了既有左右线隧道沉降存在差异的原因,总结了控制沉降的施工参数经验,阐述了既有隧道受穿越施工扰动的沉降规律,提出并验证了盾构隧道病害整治的方法.研究结果表明:受盾构施工参数的影响,既有左线隧道沉降23.9 mm,而右线仅沉降4.8 mm,沉降差异明显,但规律基本一致;盾构施工时,土仓压力调整级差不宜大于0.005 MPa,严格控制同步注浆压力在0.50 MPa,二次补浆压力在0.20~0.35 MPa,曲线段适当减缓掘进速度;已投入运营的地铁维修作业时间短,宜通过化学注浆治理管片接缝和螺栓孔处的渗漏水,压力注胶充填树脂治理道床裂缝.      

隧道防火涂料施工工艺研究

介绍了现有隧道的防火措施,以及隧道防火涂料的施工工艺,具体阐述了施工过程中需要注意的技术指标及安全问题,为隧道防火涂料施工提供一些参考性的建议。     

超长密集群桩对邻近隧道影响的数值分析

采用FLAC^3D程序建立数值模型,针对高层建筑物群桩基础不同工况,对邻近已有隧道的影响问题进行了探讨．分析结果表明：群桩与隧道的净距离对隧道沉降有较大影响,工程中布置群桩基础应尽可能远离隧道;随着桩间距的增加,桩基对于邻近隧道的影响逐渐减小,且垂直于隧道轴线方向的桩间距的变化对于邻近隧道沉降的影响效果更为明显．因此,在实际工程的群桩桩位布置过程中,应尽可能考虑增加群桩重心与隧道之间的净距,以减小桩基沉降对隧道的影响;另外,增加桩长对降低隧道受到的影响较为明显,但减小沉降的效益随着桩长增加而降低,需要选择合理的桩长来控制建筑成本以及对邻近隧道的影响．研究结论为制定保护地铁隧道的相应措施提供理论依据．     

青岛胶州湾隧道海域段注浆施工风险分析与控制措施研究

国外已成功修建多条海底隧道,发展了很多成熟的施工技术,其中注浆技术也得到了广泛应用,但是在特殊复杂地质条件下修建隧道则面临诸多困难。国内钻爆法修建山岭隧道施工技术成熟,采用注浆法处理复杂地质条件方面,隧道工程界已经积累了不少的经验。但国内采用钻爆法修建海底隧道的例子相对较少,高水压海水环境下注浆技术的研究及相关施工经验相对匮乏。胶州湾隧道,处于高压海水环境下,且穿越数条断层破碎带,地质条件复杂,在施工过程中极易发生坍塌、突水突泥等事故,给安全施工带来很大的困难,甚至影响到施工人员的生命安全。因此,结合胶州湾隧道工程,对海域段注浆施工风险进行分析,并提出风险应对措施,可为以后类似工程提供借鉴和参考。     

黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降控制标准

针对西安地铁5号线近距离下穿地铁2号线的工程实际情况, 分析了既有地铁线路的安全判断准则、正常使用要求和服役状态, 选取弯矩、曲率半径、容许应力、容许切应变与轨道变形作为新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降标准的控制因素, 构建了既有地铁线路的力学模型, 推导了既有地铁线路允许沉降计算公式, 确定了黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路的沉降控制标准。分析结果表明: 以既有地铁线路的弯矩、曲率半径、容许应力、轨道变形与容许切应变依次作为控制因素时既有地铁线路允许沉降分别为22.40、20.85、48.14、20.23、21.06mm, 其他地区下穿工程经验允许沉降与国内相关规范允许沉降为20mm, 因此, 最不利控制因素即轨道变形的允许沉降接近既有相关允许沉降, 建议黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降控制基准为20mm; 对既有地铁线路沉降控制标准进行了分级管理, 选取沉降控制基准的100%、80%和60%分别作为既有地铁线路的控制值(20mm)、报警值(16mm) 与预警值(12mm), 提出了下穿时既有地铁线路的预警体系; 评价了新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降的安全级别, 并给出了相应的处置措施, 安全级别为Ⅰ级, 即沉降不大于12mm时, 新建隧道正常施工并做好监测, 安全级别为Ⅱ级, 即沉降为(12, 16]mm时, 加强监测并实时反馈, 安全级别为Ⅲ级, 即沉降为(16, 20]mm时, 停止施工, 并启动应急预案, 安全级别为Ⅳ级, 即沉降大于20mm时, 达到破坏级别, 不允许施工。      

高水头船闸阀门开启过程水力特性仿真研究

采用动网格技术和VOF方法对高水头船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,研究阀门段水流急变分离的流态、流速、压力等水力特性参数的时空演化规律,以及出现空蚀与流激振动的危险区域和时刻。研究表明,阀门工作最不利开度是0.4,阀门后狭缝、阀门下底缘及跌坎角处是流噪声源,也是空蚀风险区;开度0.5时突扩体顶板上游侧区域有负压,有空蚀风险;空蚀最危险区域在突扩体升坎反弧末端,最不利工况下,开度0.8时负压高达120.75 kPa。建议进一步对突扩体型进行优化,运行中采用阀门快开方式减小负压持续时间,采取工程措施加强空蚀区的防护。     

新建下穿隧道对既有隧道影响的可拓学分析

为了探讨新建隧道下穿既有隧道时对既有隧道的静力影响程度,应用可拓学物元理论,考虑新建下穿隧道与既有隧道间的相互关系,建立了考虑既有隧道洞径、新建隧道洞径、两隧道净距、围岩级别以及既有隧道埋深的静力影响程度评价模型,并将该模型得到的工程实例评价结果与实际结果进行了比较.结果表明,所建立的模型能够满足实际工程需要,可用于对下穿隧道对既有隧道静力影响程度的定性分析和定量评价.      

隧道控制爆破

就铁背山一号隧道的钻爆施工从机具选用、起爆方法、钻爆设计及爆破控制等四个方面对隧道爆破控制技术进行总结。     

公路隧道病害研究

主要介绍了隧道病害的主要类型以及处治方案,同时对现有隧道在设计以及施工中给出了建议,这样能较好地防止隧道病害的出现,提高隧道使用年限。