公路隧道软岩爆破超欠挖控制技术研究

目前公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术,从实际运用的效果看,软岩的光爆效果不太理想,超欠挖现象普遍,隧道边墙超欠挖现象还比较严重。针对这一现象,文中通过工程实际应用,提出了根据工程地质条件合理确定参数、周边眼隔孔装药、V形复式掏槽、边墙周边眼与下一循环拱顶周边眼同时起爆等措施进行控制,并通过大量的现场对比爆破试验,优化调整爆破参数,有效地解决了隧道超欠挖问题,取得了较理想的效果;在软弱围岩光面爆破参数理论计算中,建议应考虑光爆层岩石损伤效应的影响。     

特大断面硬岩隧道爆破开挖技术研究——以丰宁隧道Ⅱ级围岩段为例

为验证特大断面硬岩隧道爆破空孔布置形式及爆破参数选取的合理性,并解决现场试爆造成的危险系数增加和费用增高等问题。对丰宁隧道Ⅱ级围岩段采用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,模拟了中间空孔和四周空孔2种布置形式的直眼掏槽方案,分析爆破应力波传播规律及岩石破坏情况,确定前者为优选方案;利用光面爆破技术,确定周边眼合理参数;结合现场观测数据,评价爆破效果。证明"中间空孔布置的直眼掏槽+合理的爆破参数"设计是合理的,且数值模拟技术可有效降低成本,其研究成果可为类似工程提供参考。     

猫山隧道光面爆破的开挖控制

光面爆破技术,最显著的优点是能控制周边眼炸药的爆破作用,从而减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定。本文结合猫山隧道光面爆破施工,介绍光面爆破在各种围岩类别中的爆破参数、施工工艺及爆破效果。     

凿岩台车采用长短眼配套控制隧道超挖技术

为有效降低施工成本，减小钻爆法隧道超挖量，提高钻爆施工技术及改进施工工艺，通过研究凿岩台车作业模式，分析得出凿岩台车进行隧道钻爆开挖时，由于受台车钻臂结构影响以及现场视线不清、视距较远等，钻凿周边眼时外插角不易控制，产生的隧道超挖往往较大。结合工程实践，通过对比凿岩台车在初期支护紧跟掌子面及不紧跟掌子面等不同施工工况下长短孔配套施工产生的超挖量，得出在保证施工安全的前提下，保留一定长度的隧道不进行初期支护施工钻孔，并采用长短孔配套钻孔爆破技术，可有效控制凿岩台车钻爆时隧道的超挖量。研究结果表明： 采用长短孔配套钻孔时，Ⅱ、Ⅲ级围岩，Ⅳ级围岩，Ⅴ级围岩相比类似条件只采用长眼时的最大超挖量分别减少约12、19.5、21.5 cm。     

南平长大隧道钻爆设计技术

通过南平长大隧道的施工与实践,对不同围岩类别隧道钻爆开挖施工进行总结,阐述隧道钻爆的影响因素,钻爆参数确定方法,进行隧道钻爆设计研究,从而获得最佳进尺效果和洞身周边爆破效果。     

东海隧道施工爆破振动对既有建筑物结构安全影响及控制研究

采用钻爆法修建城市隧道,施工爆破振动对周边既有建筑物结构安全影响不可忽视。本文依据东海隧道工程实际,对其周边既有建筑物结构安全爆破振动控制基准、爆破振动对既有建筑物结构安全影响距离、最大段控制爆破装药量等问题进行了研究,研究结论对东海隧道爆破施工作业具有较好的指导作用,同时也可供类似工程参考和借鉴之用。     

公路隧道掘进钻爆技术应用探讨

根据隧道掘进钻爆施工技术的发展，对有影响的隧道钻爆施工重大技术进行分析，认为当前的公路隧道钻爆施工应该认真采用湿式钴眼、导爆管非电起爆和水压爆破3大技术。通过水压爆破的典型工程试验，总结水压爆破的技术要点和经济效率。     

软岩隧道光面爆破技术应用研究

本文针对目前公路软岩隧道钻爆开挖施工中普遍存在的超挖现象,通过腊子口隧道光面爆破技术应用的探索,对软岩隧道光面爆破方式及爆破参数的合理选择进行了研究分析,指出周边眼钻孔控制及爆破技术参数的合理选择是软岩隧道光面爆破效果的关键,对同类型隧道钻爆设计的优化以及超欠挖的有效控制提供了参考和依据。     

板岩结构中隧道爆破施工技术

结合新建赣州至韶关铁路黄竹头隧道工程,通过深入调查研究并总结其板岩结构的地质特性、阐述了针对不同的板岩结构,如何通过正确的爆眼设计和爆破技术获得较好的爆破效果,减少对软弱围岩的扰动和硬质围岩中遗留岩体的损伤,研究结果对今后类似地质条件的隧道爆破施工有一定的参考价值     

Ⅳ级围岩大断面隧道全断面开挖轮廓控制研究与应用

Ⅳ级围岩大断面隧道采用全断面爆破法开挖具有围岩强度低、雷管段别高、装药量大的特点,爆后容易出现断面轮廓控制不足,超挖严重的难题。以新疆其特长高速公路隧道为工程背景,分析了爆破开挖过程中导致轮廓围岩损伤严重的主要因素,基于现场试验方法结合围岩损伤分析,优化了光爆层厚度、装药结构、起爆顺序等爆破参数,其中利用预留光爆层试验法确定最佳光爆层厚度为65 cm,采用导爆索三角形搭接法降低了周边眼起爆误差,优化装药结构及起爆顺序降低最大单段药量及总药量。爆后连续8个循环的超欠挖统计数据及振动监测结果表明:方案优化后的平均线性超挖量控制在0.25 m以内,平均炮孔痕迹率由之前的49.3%提高至试验后的91.1%,有效地改善光面爆破效果,降低隧道支护成本。爆破过程中最大峰值振速发生在掏槽段为2.131 cm/s,符合爆破安全规程的相关要求,且整体振速分布比较均匀。故所采取爆破参数优化设计是可行的,能够有效降低Ⅳ级围岩大断面隧道全断面开挖对围岩的损伤,研究成果为类似工程提供借鉴。     

板岩隧道光面爆破参数现场优化试验

光面爆破技术在以矿山法为主施工的公路隧道建设中起着重要作用,是安全施工、减少超欠挖、降低成本、提高效益的强有力技术手段。本文依托怀通高速公路鱼梁坝隧道,针对III级板岩占全隧里程90%的实际情况,在分析板岩工程地质特点基础上,开展了板岩隧道光面爆破施工参数的现场优化试验,通过多次调整钻爆参数和工艺,提出了适用于板岩隧道光面爆破的钻爆参数,炮痕保留率平均达到85%～90%,为在怀通高速公路其他隧道工程中的推广应用发挥了指导作用。     

十白高速黄龙隧道光面爆破技术研究与应用

十白高速黄龙隧道地质条件复杂,围岩多变,爆破开挖过程中,存在周边孔痕迹保存率低,超欠挖严重,爆破震动较大等问题,光面爆破效果很不理想。对光面爆破参数进行了优化设计,针对不同级别的围岩,提出了符合现场的光面爆破参数,并指出了在施工过程需要注意的事项。通过实际爆破效果来看,Ⅲ级、Ⅳ级围岩周边孔痕迹保存率较好,Ⅴ级围岩一般,但都能很好地控制爆破震动,得到较好的隧道轮廓线。     

水平层状围岩台阶法施工超欠挖控制试验研究

Ⅳ、Ⅴ级水平层状围岩台阶法施工过程中,因其层间存在软弱夹层,光面爆破效果较差,难以形成设计要求的拱形轮廓,超、欠挖现象严重。该文基于吉怀(吉首—怀化)高速公路大林隧道台阶法施工控制爆破的现场试验,针对水平层状围岩隧道钻爆法施工超欠挖存在的问题,逐步调整并最终提出不同围岩条件下炮眼布置及爆破设计参数,用以指导爆破施工。     

石牙山特长隧道高硬度、耐磨围岩快速爆破掘进施工技术

炸药与岩石的匹配问题在常规爆破中通常不予重视,但在特殊条件下的爆破或要求较高控制爆破中不得不考虑炸药与岩石的匹配。特别是在岩石高硬度的情况下,炸药与岩石的匹配问题对整个钻爆效果及钻爆成本更是起到关键性作用。介绍特长隧道高硬度、耐磨围岩快速爆破掘进施工技术优化的过程,特别是对爆破炸药与岩石进行匹配,以达到快速爆破掘进效果。     

公路隧道光面爆破技术研究及应用

目前,公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术,从实际运用的效果看,软岩的光爆效果不太理想,隧道边墙超欠挖现象较普遍。针对这一现象,文中从理论上分析了出现这种现象的原因,对光面爆破参数的合理选择进行了较为详细的分析,提出了解决上述问题的方法,通过工程的实际应用,取得了较理想的效果,同时指出掏槽方式及其参数的合理选择是公路隧道光面爆破效果和掘进进尺的关键;文中建议在光面爆破参数理论计算中,特别是软弱围岩,应考虑光爆层岩石损伤效应的影响。     

隧道成型控制爆破技术及围岩损伤范围研究

为解决因初期支护格栅拱架限制周边眼钻凿精度而引起的隧道周边超欠挖问题,以青岛地铁1号线瓦屋庄站至贵州路站区间工程为例,介绍“长、短眼”控制爆破技术,提出“长、短眼”布置方案,并采用质点峰值振动法和激光隧道断面检测仪分别对“长、短眼”爆破技术产生的围岩损伤范围和隧道超欠挖量进行分析和监测。结果表明： 1）采用“长、短眼”控制爆破技术,Ⅳ级围岩段隧道周边超欠挖控制在150 mm以内,且理论计算每米进尺回填混凝土节省成本7 182元,可提高工程经济效益; 2）长短眼爆破产生的损伤范围为0.29~0.33 m,隧道拱顶沉降、净空收敛量均控制在10 mm以内,施工效果好。     

水平层状围岩隧道超欠挖控制技术研究

基于吉怀（吉首-怀化）高速公路羊和岩隧道水平层状红砂岩钻爆法开挖的工程实践,对超欠挖的危害、超欠挖的影响因素进行了分析,提出了水平层状围岩全断面法施工的钻爆设计参数;鉴于现场钻爆施工的方便性及可操作性,提出了从提高钻孔精度、控制装药参数、规范装药结构和加强施工管理四方面来控制水平层状红砂岩隧道超欠挖的技术措施。     

水平缓倾岩层极高地应力隧道光面爆破施工控制技术

为控制水平缓倾极高地应力Ⅳ级围岩隧道施工中超欠挖问题,以达到隧道开挖成型的良好效果,保证企业赢得利润和减少隧道施工安全风险。以成昆铁路复线小相岭隧道为工程背景,采用理论分析与现场试验相结合的方法,分析水平缓倾高地应力隧道爆破施工存在问题,深入研究了影响光面爆破效果的主要因素。以单位耗药量、周边眼线装药密度、周边眼间距、最小抵抗线、相对距离为主要参数进行理论分析,结合光面爆破现场试验结果得到Ⅳ级围岩最佳爆破参数,总结出一套提高隧道爆破炮孔利用率和降低隧道线性超挖光面爆破参数的设计方法,解决了水平缓倾岩层极高地应力隧道施工超挖大、成型差、效益流失严重、安全得不到保证的施工难题,获得了比较显著的技术经济和社会效益。     

隧道控制爆破深大减振孔减振效果对比

浅埋暗挖车站下穿岩石地层大多采用钻爆法施工,不可避免地对周边建(构)筑物产生振动效应。以青岛地铁某浅埋暗挖车站为例,为避免爆破施工对周边加油站等高爆炸隐患工程影响过大,施工中采取布设减振孔措施,现场开展减振孔减振效果测试试验,在受保护区打286个减振孔,对受保护区监测点和与爆心相同距离的非保护区监测点同时进行连续15 d爆破振速监测,对监测数据进行对比分析。研究结果表明:减振孔措施有效降低了爆破振动对周边环境的影响,振速平均衰减比例达到35.4%,较好地保证了周边高风险建(构)筑物的安全。     

岩溶隧道爆破安全振速的数值模拟研究

对岩溶隧道采用钻爆法开挖施工,溶洞的存在对隧道爆破安全有直接影响。笔者以白须公1#隧道溶洞段爆破开挖为背景,采用MIDAS/GTS软件数值模拟了岩溶隧道爆破开挖对溶洞围岩的影响,利用国际上常用的衰减公式对溶洞围岩质点振动速度进行了拟合,分析爆破地震波在围岩中的衰减规律。对比溶洞附近隧道上台阶全断面开挖爆破地震波的传播规律和临空面的夹制作用对地震波传播的影响,探讨岩溶隧道爆破溶洞围岩质点安全振动速度。