冻土爆破钻孔机械的选用

结合青藏铁路格拉段多年冻土爆破开挖的钻孔实践,介绍冻土爆破钻孔机械选择原则及不同孔径的钻孔试验情况.     

青藏线多年高含冰量冻土爆破漏斗的试验研究

青藏铁路建设中 ,遇到大量多年高含冰量冻土需要爆破开挖 ,但是 ,对多年高含冻量冻土的研究在国内外较少 ,可用于参考的文献不多。本文在青藏线某一高含冰量冻土地段 ,进行了爆破漏斗试验 ,在此基础上得出单位药包的最佳埋深、最大体积 ,进而推出最佳爆破参数     

多年冻土区路堑爆破开挖综合技术研究

通过在DK 1210+310～DK 1210+490路堑开展的浅孔爆破和深孔爆破试验,初步解决了在高原多年冻土地区进行路堑爆破开挖的合理爆破器材、孔网参数、炸药单耗以及爆破规模等问题.可供广大工程技术人员参考.     

青藏铁路冻土爆破技木原则与器材选型

从合理选择爆破参数、减少爆破对高原冻土的扰动、保护环境等要点出发，分析了青藏铁路冻土爆破所应遵循的技术原则，结合试验段工程实践，阐述了新型防水抗冻炸药的性能特点和高原冻土钻爆器材的选用方法。     

铁道科学研究院2006年科技成果简介(续一)

12青藏线冻土区开挖爆破技术试验研究研究青藏高原冻土路堑和冻土隧道快速爆破开挖的施工技术和方法,切实提高高原冻土爆破的效率、可靠性和安全性,从理论上探讨了冻土的爆破性指标。通过现场爆破试验得出如下结论:①高温极不稳定冻土区,冻土弱松动爆破炸药单耗为0·2~0·25 kg     

冻土爆破研究的最新进展

冻土爆破广泛应用于人工冻结的竖井和隧道掘进，极地采矿，极地城市扩建中。目前，正在建设的青藏铁路格拉段，遇到了大量冻土，并在冻土中爆破开挖隧道和路堑。结合青藏铁路的施工和国内外文献，综述了冻土壤破的国内外进展情况，并在此基础上提出了今后的研究方向。     

多年冻土区路堑爆破开挖技术研究

通过浅孔爆破和深孔爆破试验,初步解决了在高原多年冻土地区进行路堑爆破开挖的合理钻孔机具、孔网参数、炸药单耗以及爆破规模的选取问题.     

青藏铁路路堑地基下多年冻土演化规律研究

根据青藏铁路长期监测系统地温观测资料,选取2个典型路堑监测断面,研究路堑地段多年冻土不同深度处地温、多年冻土人为上限变化特征和地温演化规律。结果表明:青藏铁路路堑地段天然状态下多年冻土处于升温退化状态,地表以下2. 5 m处升温速率约为10. 0 m处的2. 5～3. 0倍,多年冻土自上而下的退化趋势明显;在全球气候变暖影响下,青藏铁路路堑地段地基多年冻土人为上限埋深均加深,多年冻土发生退化,且路堑堑底人为上限变化与天然孔基本一致; 2个断面左右侧堑底较天然场地地基多年冻土升温速度快,退化更严重,且左右侧差异极为明显。     

高原冻土地区路堑爆破开挖施工的基本原则

依据70年代在青藏高原风火山和清水河试验场进行的爆破试验成果，提出了高原冻土地区路堑爆破开挖应遵循快速施工，爆破作业要重视保护生态环境，以及在恶劣气候条件下确保爆破安全的基本原则。阐述的实现上述原则的主要技术对策是：（1）选择确定合理的一次爆破规模；努力提高爆破钻孔与成孔效率；优化爆破设计参数，做到路堑一次爆破成型，做好施工组织设计，实现不间断高效作业。（2）严格控制破开挖在设计界限内进行，努力避免爆破开挖对工点周围生态环境的破坏；在施工中采取措施，减少冻土的热隔。（3）采用防水抗冻爆破器材，提高爆破的准爆率，确保高原雷电气象环境下爆破器材的安全；高度重视高原冻土爆破作业的施工安全。     

山体开挖对既有隧道的动力影响评估

荆溪路部分区段从山体旁边穿过,设计方案是对山体进行开挖,形成路堑。路基开挖宽度为30nl,刑它的最大高度12．7m,铁路隧道与道路的水平最近距离约40m。采用ABQUS对爆破的振动响应进行动力分析,结论是：露天浅孔爆破方式进行山体岩石开挖,对列车的安全运营存在隐患。建议禁止大吨位炸药的爆破方式;若采用浅孔爆破,常规的炸药用量也不能满足列车运营的安全需要,可考虑采用更小量炸药的爆破方式。     

钢筋混凝土框架楼群定向爆破拆除

介绍采用一次爆破拆除3栋钢筋混凝土框架楼房的设计原则、爆破参数及安全防护措施。由于被拆楼群周围环境复杂,1#楼沿楼体纵向采用自东向西逐段坍塌方式拆除,为2#楼的向南倒塌预留出空间,3#楼最后向南倾倒。详细介绍1#楼所采用的爆破方案及实施过程。在爆前预先切割横梁把楼体分割成相互独立的四部分,利用秒差雷管分别依次从东向西逐段进行爆破和解体。着重介绍了爆破切口高度的确定方法、钻孔爆破参数的选取原则、试爆方案的实施、起爆顺序的确定、预处理方法以及相应的安全防护措施等。     

近距离爆破对既有隧道的振动影响

根据实测资料,运用统计回归方法,进行近距离爆破对隧道周边振动场分布影响的分析,得出结论:最大振动速度出现在隧道迎爆侧的墙壁和拱部,墙脚点振动速度较小,背爆侧振动相对较轻;爆源越近,迎爆侧与背爆侧振动反差越大。比例距离越大,隧道周边的振动峰值速度分布越趋于均匀;爆破夹制作用越大,邻近隧道产生的爆破振动越大;岩体越坚硬完整,振动峰值衰减越慢。提出增加起爆段别,减小单段爆炸药量,增加空孔,改善临空面,减小夹制作用等降低爆破振动的措施。     

爆破振动作用下既有铁路隧道结构动力响应特性

以紧邻既有隧道上方开挖爆破工程为例,通过现场爆破试验和数值模拟,分析爆破振动作用下既有隧道结构动力响应特性.由爆破试验结果可知:质点垂向峰值振速对爆破振动控制起主要作用;采用回归分析得到的质点垂向峰值振速经验公式,对不同最大单段药量时的质点垂向峰值振速预测的平均误差率为11.86％.数值模拟结果表明:隧道直墙底脚位置单元的垂向峰值振速为4.36 cm·s-1,水平向峰值振速为3.72cm·s-1,隧道拱顶处的垂向峰值振速为4.13 cm·s-1,均在安全振速控制值范围之内;相邻位置的隧道围岩与衬砌结构的受力及质点峰值振速均不一致,且振速衰减趋势也存在差异性.现场试验结果验证了数值模拟结果的正确性,而且数值模拟的爆破振动作用下隧道动力响应具有更高的精度.     

人和场隧道掘进爆破的地震效应试验研究

针对穿越立交桥的人和场隧道掘进爆破必须严格控制地表振动速度的要求,进行了爆破地震效应的现场试验。通过测量掘进爆破引起的不同位置处的地表振速波形,研究该掘进区域内的爆破地震波衰减规律,对比分析不同微差时间的振速波形的变化特征,由此确定出允许的单段最大装药量为20kg,合理的微差时间为不小于50ms。     

爆破施工隧道围岩稳定性研究

结合贵广铁路棋盘山隧道施工现场测试,研究隧道爆破近区围岩振动规律以及稳定性。对棋盘山隧道掌子面后方拱顶5 m范围内围岩的爆破振动速度进行测试和分析,结果表明:隧道爆破近区围岩的振动传播速度随爆破的比例距离呈幂指数衰减,棋盘山隧道Ⅲ级围岩的幂指数为-0.62。对爆破施工隧道的稳定性研究表明:隧道塌方主要是岩块沿着节理面滑动造成的,与节理面的抗剪强度和岩块的大小及形状相关。最不稳定拱顶位置关键块掉落的临界爆破振动速度,随关键块高度的增大而增大,而随关键块长度和宽度的增大而减小。因此,可根据隧道围岩关键块的形状和位置,计算关键块的临界爆破振动速度,进而得到保证关键块不掉落的炸药量,以控制围岩稳定,确保隧道施工安全。     

基于灰色理论与BP神经网络的特长瓦斯隧道爆破参数优选

围岩岩体力学行为复杂多变,为避免爆破振动激发煤与瓦斯突出,获得合理的松动爆破,对特长瓦斯特大断面隧道爆破参数进行优选预测研究。基于灰色系统理论和BP神经网络,考虑围岩累积爆破损伤变形具有的动态性、瓦斯等灰色信息,选取最小抵抗线、炮孔间距、装药集中度等参数作为主要优选指标,建立基于单位化约束条件的综合集成优选模型,并对爆破振动效应下的特长瓦斯特大断面隧道的爆破参数进行优选预测。结果表明,建立的基于单位化约束条件的综合集成优选模型降低了试验中爆破参数的离散程度,当爆破参数E、W、q1的优选值分别为60、70 cm、0.12 kg/m时,基于单位化约束条件的综合集成优选模型优选预测值精度较高,隧道爆破效果较好。     

隧道下穿运营机场跑道的爆破振动安全判据研究

以我国第一座采用钻爆法下穿运营机场跑道的隧道恩施金凤大道许家坪隧道工程为依托,开展对机场跑道的爆破动力安全判据的研究。首先基于应力波传播理论及极限拉应力准则,对爆炸应力波传播至机场跑道上表面(即自由面)处发生的反射进行理论分析,建立基于混凝土跑道结构安全的爆破振动速度判据模型,并提出跑道的爆破振动速度安全阈值;同时,基于数值模拟,从统计角度建立拉应力峰值与质点振动速度峰值之间的函数关系,求解得到机场跑道的爆破振动速度安全阈值。最后,将理论分析结果、数值计算分析与《爆破安全规程》进行对比分析,最终确定机场跑道的爆破振动速度安全判据,为在隧道下穿机场跑道爆破施工提供了依据。     

救援通道施工爆破对已建高铁隧道的振动安全分析

为确保已建金山顶高铁隧道衬砌结构的安全,有必要在救援通道爆破施工过程中对其开展爆破振动监测。采用TC-4850N无线网络爆破测振仪进行监测,监测结果表明:既有隧道迎爆侧的衬砌结构断面振动最大;基于最小二乘法对监测数据进行回归分析并得到了爆破振动萨道夫斯基经验衰减公式参数;根据公式参数对后续爆破提出了爆破振动控制措施,做到当振动速度超过安全阀值时及时调整爆破参数,取得了较好的效果。     

引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策

结合云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道爆破施工工程,采用LS-DY-NA显式动力数值模拟方法及现场爆破振动监测,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响.结果表明:爆破振动影响大小与单段起爆药量、爆源距考察点距离关系密切,随药量的减小、距离的增大而减小;在掌子面接近、远离既有隧道相同的距离时,接近时产生的竖向振动速度大于远离时的;振动速度方向和爆源与考察点的方位有关,当两者为左右关系时,水平方向为主,当两者为上下关系时,竖直方向为主;数值模拟与现场监测所得规律和数值均有较好的一致性,证明了采用该方法研究隧道工程爆破振动影响的可行性和正确性.     

京张高铁八达岭隧道下穿长城爆破振动影响的预测与分析

京张高铁八达岭隧道两次下穿世界文化遗产八达岭长城,隧道拟采用钻爆法开挖。为避免长城在爆破振动下发生破坏,在八达岭隧道大跨过渡段布置微振检测系统,用以验证爆破控制技术的效果。同时,收集和整理实测数据,按萨道夫斯基公式及Ricker公式进行回归分析,确定爆破振动的相关参数,从而得出适合八达岭长城地区地质条件的质点峰值速度和拐角频率的预测公式。误差分析验证了预测公式具有较好的适用性,可以为隧道下一步穿越长城核心区爆破参数的确定和安全性控制提供理论依据。