风火山隧道光面爆破盐水不耦合装药结构试验研究

研究目的:针对青藏铁路风火山冻土隧道特殊地质条件和气候条件,研究隧道内气温高容易引起隧道围岩融塌的问题。研究方法:理论分析引起隧道工作面温度升高的原因,针对盐水-空气复合不耦合装药结构,进行理论与模拟试验研究。研究结论:爆生气体是影响冻土热平衡的主要热源之一;盐水介质对爆生气体的降温效果十分显著,高达70%;采用NaCl盐水水炮泥封堵炮孔的技术措施,可达到降低工作面温度和有效降尘的目的;采用复合不耦合装药结构可以有效降低爆破对围岩的损伤。     

不耦合装药爆破开挖隧道的作用机理

在隧道的爆破掘进中广泛采用空气柱间隔不耦合装药爆破,这种装药结构可改变冲击波对岩石的作用过程,有利于隧道断面的成型。文章从理论上研究分析了空气柱间隔不耦合装药结构爆破的作用机理,进而更有效地指导现场隧道的爆破施工。     

隧道光面爆破护壁装药结构数值模拟分析

利用仿真软件,分别对PVC管与聚氨酯泡沫新型护壁结构的不耦合装药和耦合装药2种工况的炮孔爆破过程进行了数值模拟分析。结果表明:耦合装药结构爆破过程中,炮孔周边单元测点应力的变化规律与不耦合装药结构大致相同;该新型护壁结构对爆炸应力波具有衰减作用,可延长爆炸应力波的传播时间;炸药爆炸时高温高压使聚氨酯泡沫材料产生形变,消耗掉部分爆炸能量,导致传播到空气和岩体上的应力峰值衰减47.02%~53.78%。     

冻土隧道光面爆破技术

结合青藏铁路风火山隧道施工,分析了冻土隧道光面爆破的特点,介绍了冻土隧道光面爆破参数选取、炮眼布置、装药结构设计等方面的内容.     

高原冻土隧道开挖与保温施工技术

以风火山隧道为实例,在施工中充分把握冻土的工程性质,采用台阶分层微差松动控制爆破,注浆管棚、注浆锚杆,洞内光面爆破等项开挖技术和综合运用换填明洞覆盖层,全长、全断面设置多重保温层,以及供水、通风(供氧)、混凝土保温等技术,尽量缩小冻土融化圈,使冻土隧道重建新的热量平衡系统,从而满足了安全、优质、高效建设隧道的要求.     

软弱夹层对隧道光面爆破效果影响机理研究

以一实际隧道为工程依托,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法,针对含软弱夹层围岩隧道光面爆破成型效果问题开展研究。根据软弱夹层与隧道光爆层的相对位置关系,对软弱夹层的空间分布形态特征进行归类和概化处理,提出一种适用于分析软弱夹层影响下光爆层爆破成型效果的概化模型;开展软弱夹层对隧道爆破成型效果影响的多工况数值计算,分别从爆炸应力波的传播及爆生气体的楔入2个方面探讨软弱夹层对隧道爆破成型效果的影响机理,推演得到不同软弱夹层赋存状态下隧道爆破成型轮廓分布图式;结合工程实际施工情况,提出软弱夹层条件下隧道超欠挖爆破控制措施并进行爆破试验验证。结果表明,推演的软弱夹层条件下爆破成型与实际吻合较好;爆破参数调整后,隧道爆破成型效果理想。     

铁路隧道水压光面爆破施工技术

结合工程实例,介绍了在铁路隧道掘进中所采取的水压光面爆破技术,包括炮孔布置、装药量计算及装药结构等。并通过试点,对比分析了同条件下常规光爆与水压光爆的效果及经济效益。水压光爆能提高隧道单循环掘进进尺,改善断面开挖质量,降低掘进爆破粉尘浓度,创造可观的经济效益。     

青藏铁路冻土爆破开挖技术

青藏铁路冻土爆破开挖必须解决高原、冻土、环保三大技术难题。针对青藏线多年冻土区的地质结构特征和对爆破器材的要求,在青藏铁路冻土爆破中,应尽可能采用机械化装药和高威力炸药。现场试验证明在暖季爆破可选用普通销铵炸药和乳化炸药,在寒季拟选用防冻、抗水性炸药。钻孔机械选型建议为:钻孔深度不超过2 0m的浅层开挖爆破可选择麻花钻;钻孔深度2～7m的中深层开挖爆破可选择冲击钻,并可在含碎石的冻土中穿凿钻孔;开挖深度大于5m,且开挖方量比较集中的工点,可选择牙轮冲击回转式钻机。通过冻土中钻孔扩壶爆破试验和深孔爆破试验,青藏高原多年冻土应采用弱松动爆破,炸药单耗一般控制在0 25～0 35kg·m3,一次爆破规模限定在当天爆破当天挖运的方量。     

水压爆破技术在黔桂铁路定水坝隧道掘进中的应用

黔桂铁路定水坝隧道由于应用水压爆破掘进,加快了施工进度,提前完成爆破掘进任务。介绍定水坝隧道主洞与平行导坑掘进中实际应用水压爆破情况,重点叙述平行导坑水压爆破炮眼装药结构以及主洞光面水压爆破炮眼装药结构。水压爆破在定水坝隧道掘进所取得的实际应用效果,证明水压爆破具有显著的节能环保作用。     

光面爆破技术在新武家庄隧道掘进中的应用

昆明铁路枢纽改造工程中的新武家庄隧道为大断面软弱围岩隧道,爆破施工效果差.针对软弱围岩,采用分部开挖和光面爆破结合技术,进行了爆破参数、炮眼布置、装药结构优化设计,取得了较好的爆破效果.该方法施工简单、安全经济,对同类隧道工程施工具有一定的借鉴意义.