大断面软弱围岩隧道爆破振动控制试验研究

针对爆破振动对围岩的扰动问题,以新疆东天山特长隧道左洞为工程背景,通过试验研究软弱围岩隧道大断面爆破施工中的爆破振动控制方案.首先对隧道左洞大断面爆破开挖施工中软弱围岩段进行爆破振动实时监测,并对监测数据进行回归分析,得到软弱围岩段的爆破振动规律.随后通过优化炮孔装药量和起爆顺序,制定预裂+光面综合爆破的大断面爆破开挖...     

光爆层厚度对光面爆破效果影响的数值分析

采用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在周边眼间距E为500 mm时,对不同光爆层厚度W下泥质灰岩中爆炸应力波的传播规律进行数值模拟研究,得到不同光爆层厚度下岩石单元应力、节点振动速度的衰减规律以及与光爆层厚度的关系,分析光爆层厚度对光面爆破效果的影响.研究表明:当W≤400 mm时,巷道围岩受到的扰动强烈,在围岩远区容易产生裂隙,在近区出现超挖现象;当W=700 mm时,因应力波在相邻炮孔间不能有效迭加而无法形成贯通裂缝,由此导致光爆效果不佳而出现欠挖现象.根据本文的研究结果,在巷道爆破掘进中,当周边眼间距为500 mm时,光爆层厚度宜取W=500～600 mm,而炮眼密集度系数为0.8～1.0较合适.     

基于围岩损伤机理对地铁爆破参数的研究

为解决地铁爆破中存在的超欠挖问题,依据爆炸载荷作用下的岩石作用原理及围岩损伤机理,采用现场试验的方法,对地铁区间隧道原有爆破施工方案掏槽眼间距和周边眼光面爆破参数进行综合优化。结果表明:(1)爆破振速由0.956 cm/s减小为0.379 cm/s;(2)炸药单耗由2.10 kg/m3降低为1.21 kg/m3。通过现场实例验证,将围岩损伤机理应用于爆破参数设计中,在保证爆破断面平整光滑的同时,降低了炸药单耗,取得良好的经济效益;并通过优化掏槽眼参数降低振动速度,最大程度地减小对周边建筑物的扰动影响。     

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%。     

光面爆破技术在渝怀铁路桐子岭隧道施工中的应用

光面爆破是周边炮眼起爆后 ,首先沿各孔的中心连线形成贯通裂隙 ,然后在爆炸气体的作用下 ,使裂解的岩体向洞内抛散。光面爆破就是通过对隧道周边开挖轮廓的准确凿岩 ,达到减少超欠挖 ,减少对围岩的扰动     

炮孔填塞材料对岩石爆破的影响模拟分析

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟分析了无填塞、填塞聚氨酯和填塞炮泥3种工况下填塞材料对岩石爆破效果的影响规律。结果表明:与无填塞相比,炮孔填塞后岩石爆破效果更好;填塞聚氨酯和填塞炮泥均可以降低冲击波在岩体内的衰减速率,延缓爆炸气体的散失,增强爆破岩石内部爆炸气体对岩石的气楔作用,使岩体爆破更加完全;炮孔填塞聚氨酯时岩石所受压力峰值比填塞炮泥时大,应力作用时间更长,爆破效果更好。     

地面建筑物控制爆破的浅埋隧道暗挖方法研究

研究目的:在保证地面建筑物与施工安全的前提下,解决浅埋暗挖法近距离穿越高层建筑的地铁隧道爆破技术问题。研究结论:采用上下断面台阶法和减震爆破措施,并使用非电毫秒雷管控制起爆顺序,可有效地控制爆破暗挖地震效应并保证掘进进尺,是确保地面建筑物安全的可行施工技术;通过控制合理的爆破掘进单循环进尺和分段最大装药量等参数,对于VI级围岩覆盖层厚度不足10 m的地面建筑物,能够将爆破引起的地表震动速度值控制在规范限定的2 cm/s范围内,确保地面建筑不会产生爆破震动次生损害;工程实践表明,在围岩强度较高的情况下采用近距离控制爆破技术,既能保证爆破岩块破碎适度,便于出渣,达到较高的炮孔利用率,也可通过减震孔的切割作用,有效避免隧道开挖边界超挖和欠挖,保证开挖边界的平整性和围岩稳定性。     

青岛地铁隧道爆破开挖振动控制研究

研究目的:以青岛地铁3号线试验段工程为背景,通过对隧道掘进向地表振动速度检测试验,得到浅埋隧道开挖爆破不同作用类型炮孔引起的地表振动特性及其衰减规律,并在不降低循环进尺的前提下,提出有效的降振措施。研究结论:开挖掌子面上不同的炮孔爆破类型其衰减规律有所不同,随着爆破起爆段别的增加,衰减公式中的K值逐渐递减,α基本保持不变;根据K、α值的变化规律和影响因素,采取了增加中心孔优化掏槽方案、调整起爆顺序、减轻爆破夹制作用的措施,爆破振动降低到1.5 cm/s以下。     

隧道光面爆破质量与智能化控制方法

针对隧道爆破超欠挖控制极其困难的技术问题,以武隆至两江新区高速公路工程雪峰山隧道爆破施工为依托,运用爆破理论分析及现场试验等方法,对传统Ⅳ级围岩爆破方案及参数进行了现场测试及分析,分析了隧道光面爆破质量控制不利的原因,据此提出了围岩实时感知、爆破参数随围岩变化快速实时确定方法以及炮孔智能化布置方法。现场试验结果表明,按照智能化确定的爆破方案,获得了非常好的爆破效果,爆破后半边残孔率接近90%,去除预留变形和钢架安装变形误差后的平均线性超挖低于18 cm,可很好地满足雪峰山隧道施工质量要求,也可以为今后类似工程提供借鉴经验。     

基于响应面法的矿岩爆破效果影响因素分析

为了分析爆破参数对矿岩爆破效果的影响规律,采用中心组合试验法研究底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度对爆落矿石的大块率、粉矿率与炮孔延米爆破量的影响规律,并建立衡量爆破参数对矿岩爆破效果影响情况的响应面回归模型。研究结果表明:矿岩爆破效果不仅受底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度等单因素影响,而且受多因素交互作用的影响;在一定变化区间内,随着底盘抵抗线、炮孔间距及炮孔填塞长度的增加,矿石大块率、粉矿率呈先减小后增大的变化趋势,炮孔延米爆破量则呈先增大后减小的变化趋势。     

光面爆破技术在山尾旗隧道中的应用

山尾旗隧道施工应用光面爆破技术 ,在Ⅲ级围岩地段进行了全断面光面爆破 ,有效控制了隧道的超欠挖 ,减少了爆破对围岩的扰动 ,加快了掘进速度 ,取得了较理想的效果。文章着重介绍该隧道光爆参数选定、光爆施工工艺及其体会。     

铁路路堑边坡弱扰动爆破开挖技术

完整、硬质岩体的路堑边坡开挖应采用光面或预裂爆破技术,破碎、软质岩体边坡开挖宜采用直立炮孔和孔底缓冲爆破技术。这两种爆破技术对坡内岩体的扰动和损伤破坏最轻,对提高铁路路堑边坡的质量和稳定性具有重要的意义。通过大量的工程实践总结,采用经验取值法或经验公式确定钻孔间距、钻孔直径、线装药量、钻孔超深、缓冲垫层高度等预裂爆破装药参数,可以取得满意的爆破效果。     

铁路双线隧道围岩爆破松动范围测试分析

在地处典型石灰岩地层的贵广铁路牛王盖双线隧道,选择IV级围岩地段的3个断面进行围岩爆破松动影响范围的测试。每个断面钻7个直径40 mm、深4.0～4.5 m的探孔,采用超声波方法测试并分析围岩爆破松动圈的大小、形状及主要影响因素。结果表明:围岩爆破松动圈内比松动圈外的围岩声波波速小10%～20%,松动圈内岩体的破碎程度与围岩声波的波速降低相关;采用控制爆破,总装药量在180 kg和最大一段装药量在28 kg时,Ⅳ级围岩爆破松动圈的范围一般为0.9～1.5 m,当围岩附近有溶洞或破碎带时,该处的围岩爆破松动范围将成倍增加,需要采用拱架支护,以防塌方。     

硬岩地层浅埋地铁隧道爆破振动衰减规律分析

以青岛地铁3号线工程为依托,针对浅埋硬质花岗岩地层,采用现场实测与统计回归方法分析了试验段横通道爆破振动监测数据,较为系统地研究了钻爆法施工条件下地表最大振动速度、最大单响药量、主频分布的相关关系,总结了适应于该地层的振动衰减经验公式,并通过现场实测数据拟合预测出本段爆破施工最大单响药量.主要研究结论如下:隧道爆破过程中竖向振动速度最大,振动速度随传播距离的增加呈指数规律衰减;掏槽眼爆破受围岩夹制作用最强烈,产生的振动最大,分段起爆能很好地控制爆破振动波的能量分布;爆破振动主频多分布于20～ 70 Hz范围内,与爆心距和药量无明显相关关系,为避免与周围建筑物产生共振,应避免多段雷管同时起爆,并严格控制最大单响药量.     

杨庄河隧道光面爆破技术

杨庄河隧道掘进应用了光面爆破技术,有效控制隧道的超欠挖,减少了爆破对围岩的扰动,从而节约了初期支护的混凝土喷射量及喷射时间,加快了掘进速度,极大地控制了施工成本,取得了较理想的爆破效果和工程效益。     

硅质板岩顺层边坡的水压预裂爆破施工技术

广西资兴高速某段路基边坡构造复杂,为节理面发育的硅质板岩顺层边坡,其岩体坚硬难以破碎,但中间又存在软弱夹层,在爆破施工过程中易发生大面积滑坡。现实施工中,通过控制炮孔连线与节理面之间的夹角进行预裂爆破,在开挖轮廓线之前形成一个爆破损伤区,再用水压爆破的方式进行开挖。该爆破技术安全性更高且节约了作业成本,带来了良好的经济效益,可以给其他类似工程提供借鉴。     

隧道控制爆破技术

通过对隧道爆破在围岩中产生的破坏和扰动,以及爆破地震动效应的分析指出,通常用控制爆破时隧道围岩或结构物的峰值振动速度,来实现控制爆破破坏的目的是可行的。详细介绍微振动爆破技术的设计程序和施工要点。列举铁路、公路、城市地铁等一些不同类型的隧道工程成功的实例,介绍其各具特色的施工方法和技术参数,总结隧道控制爆破技术要点。     

隧道软弱围岩控制爆破设计与施工

以减小爆破产生的振动效应、减轻对罗弱围岩的扰动为出发点，介绍软弱围碉的爆破设计方法与爆破参数的选定。     

长短孔爆破控制超欠挖技术研究

针对目前地质复杂、大断面隧道钻爆法施工中超欠挖问题引起的工期延误、成本增加、安全质量问题,结合既有传统爆破技术,在隧道施工中提出隧道爆破炮孔长短孔结合技术、周边眼精确定位技术,分析总结出软弱围岩、中硬岩、硬岩在周边眼的钻孔最佳角度选择,长短孔搭接长度及装药方式,减少了隧道施工中由爆破引起的超欠挖问题,节约了成本,确保了工程质量,对隧道同类工程的施工具有指导意义。     

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。