某临近既有铁路隧道路堑爆破工程的安全控制浅谈

根据某临近既有铁路隧道爆破工程施工的工程经验,探讨在保证既有铁路隧道安全的前提下,如何在既有铁路隧道附近区域进行爆破施工,并且如何对爆破施工进行有效的控制,最终达成工程目的。     

引水隧洞近接施工中爆破参数的合理性分析

文章以国外某引水隧洞为工程背景,采用理论与数值分析方法,对施工中拟定的爆破参数合理性进行了系统分析,研究表明:基于萨道夫斯基公式计算得出的Ⅱ、Ⅲ类围岩下单段最大药量均大于拟定的爆破参数值;1、4#隧洞间距为25m条件下,爆破引发的既有引水隧洞最大振速满足安全控制基准2.5cm/s的要求,说明施工中拟定的爆破参数是较为合理的,建议可按此参数进行现场施工。     

上穿公路隧道爆破对下方供水隧洞的振动影响研究

新建的大望山公路隧道从既有沙湾供水隧洞上方穿过,形成空间隧道交叉,高程上它们最小距离21.5 m,并且交叉段公路隧道和供水隧洞围岩分别为IV级和V级,岩性较差。上穿隧道爆破开挖会对下方供水隧洞的稳定造成一定影响,需对其进行具体的研究,应用ANSYS/LSDYNA对其进行数值模拟是一种较为合适的方法。通过计算,结果表明:当上穿隧道掏槽爆破最大单响药量为8.0 kg时,下方供水隧洞拱顶单元X方向上的拉应力为0.12 MPa,比其它两个方向的拉应力大,第一主应力为0.13 MPa;隧洞拱顶质点垂直振动速度最大,约为2.8 cm/s,小于水工隧道规定的安全质点振动速度7 cm/s,不会造成供水隧洞的破坏;供水隧洞质点垂直振动速度峰值在拱顶处较大,沿隧洞断面向下逐渐减小,而水平振动速度峰值沿断面向下先增大后减小,垂直振动速度峰值在整个断面上都大于相应点的水平振动速度峰值。分析结果可用来指导上穿隧道的爆破施工及供水隧洞的监控量测。     

爆破对顺层岩质边坡稳定性的影响

爆破作为边坡开挖的一种快速有效手段,广泛应用于土建施工中;而其爆炸冲击和爆轰气体对岩体节理面的锲入作用,对临近爆破区的边坡稳定性有负面影响。建立考虑爆破作用对边坡影响的计算模型,采用极限平衡法,从静力状态、爆破松动破坏、爆破振动3方面定量分析爆破作用对边坡的影响,并通过实际算例,对边坡稳定性进行分析计算,以验证爆破对边坡稳定性的影响。     

既有引水洞上方新建高速公路隧道施工爆破振速研究

结合既有引水洞上方某新建高速公路隧道工程实例,实时监测新建隧道爆破振动速度,并依据爆破实际装药量、地质条件、施工方法,利用有限元软件ANSYS LS-DYNA建立模型,分析隧道爆破施工过程中引水洞的振动速度。分析结果显示新建隧道爆破施工对引水洞的影响在安全范围内。     

引水隧洞开挖对既有铁路隧道的影响研究

随着水利水电在西部大开发中的大力发展,出现了大量的引水隧洞,部分项目在修建过程中不可避免地影响到既有铁路隧道。漫滩电站引水隧洞工程,在隧洞开挖过程中,与成昆铁路花果山下33 m处近似正交穿越,其安全性至关重要。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了引水隧洞的开挖对既有铁路隧道的影响,并采取相应措施,保障了引水隧洞的施工安全和既有铁道的安全运营。供类似工程参考。     

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。     

隧道洞口超长管棚效应分析

采用三维非线性有限元方法,对广东东深供水改造工程C-Ⅲ2标段凤岗隧洞进口的超长管棚方案进行了计算分析,研究了管棚的力学作用机理、对隧洞施工和东深公路路面交通的影响等问题。     

路基施工对下埋引水隧洞受力特征的影响

以某高速公路路基施工为对象,采用数值方法研究了不同工况下,填方加载、挖方卸载对既有引水隧洞的不利影响,获取了隧洞的力学特征,对比分析了填方加载后隧洞的三种加固方案,即内衬钢板、灌浆固结、灌注桩+系梁。结果表明:内衬钢板方案加固效果好,经济合理灌浆固结对软岩加固效果不佳;灌注桩+系梁框架结构将承担部分上部荷载,加固后隧洞应力值减小约50%。深挖卸载将导致隧洞底板最大拉应力由点至面分布,但应力最大值与开挖前几乎一致。最后,计算了深挖路堑爆破药量及安全距离。     

某临近高压电塔路堑边坡加固设计方案研究

以某临近高压电塔路堑边坡工程为背景,介绍了在临近重要结构物路段采用预应力锚索抗滑桩加固的设计及计算方法.利用理正岩土计算软件和Geo-Studio有限元岩土工程分析软件,采用极限平衡法及有限元数值模拟方法对边坡稳定性及位移进行分析.结果 表明:采用预应力锚索抗滑桩边坡加固设计方案,边坡在天然工况及暴雨或连续降雨工况下的稳定安全系数均满足规范要求;边坡在开挖施工的各个阶段,土体内部最大水平位移为0.0263 m,桩顶最大位移为0.0206 m;锚索抗滑桩方案可确保边坡在开挖和运营中的稳定,且有效预估了边坡开挖对现有电塔塔基的影响.     

隧道洞口段爆破振动对边坡孤石稳定性的影响分析

邻近边坡极限振动速度大小和爆破振动参数、爆破开挖之间虽然有着紧密的联系,但是目前关于他们之间的关系没有特别明确的表述,尤其是在爆破施工过程中爆破振动速度对隧道周围边坡上孤石稳定性影响很大,实际工程中也难以把握。本文以青海湟源县蒙古道隧道工程为依托,通过监测的隧道临近边坡孤石质点爆破振动频率与振动速度对现场孤石的稳定性进行评价。结果表明:由于在不同的方向上岩石的构造、节理有一定的差异,因此孤石在X、Y、Z三个方向的振动速度峰值和K值、α系数也有明显的不同。对试验数据和现场实际情况进行分析,发现此次监测中部分孤石稳定性较差,需进行加固处理。研究结果可以为以后隧道邻近边坡上的孤石问题提供参考和借鉴,为工程安全通过复杂边坡做保障。     

短天窗点间隔临近既有隧道导洞微振爆破研究

隧道在爆破施工时可能会对临近既有隧道产生爆破振动甚至结构开裂等不利影响,威胁既有铁路的安全运营。为克服新苔井山隧道爆破施工时面临的既有运营线天窗点间隔短、日循环进尺小等难题,提出一种短天窗点间隔临近既有隧道先行导洞微振爆破方案指导现场施工,同时通过采用数值模拟与现场监测相结合的方式,对不同进尺下既有苔井山隧道各点的振速及主应力分布情况进行分析。结果表明:在满足微差爆破振速限值3 cm/s的条件下,临新建隧道爆破施工的最大合理进尺为1.6 m;采用合理进尺进行爆破施工时,迎爆侧第一主应力在拱腰处最大,为1.255 MPa,未超过C25混凝土的极限抗拉强度标准值(1.78 MPa)。采用分天窗爆破方案可以有效控制爆破振动,加快施工进度,为类似工程提供借鉴。     

隧道爆破对小近距既有病害隧道的影响及控制

以史家山2号隧道为工程背景,分析爆破施工对近距既有病害隧道的影响.采用现场检测与监测手段,施工前对既有病害隧道进行现场检测来评估其安全状况,施工过程中监测既有隧道的爆破振速,确定施工过程中既有隧道的安全状态.针对监测结果,提出爆破安全控制技术和措施,减小新建隧道对于近距既有隧道的影响.     

丹平路猫公坝隧道上穿供水隧道的风险控制

深圳市丹平快速路—猫公坝隧道近距离上穿越布吉供水隧道、东部引水隧道,三条隧道交叉叠置,对既有隧道结构影响较大。该文论述了猫公坝隧道修建过程中对既有隧道的影响和工程安全性;提出了既有隧道的工程安全控制指标。建议在地质条件容许的情况下,应进行机械开挖。若必须采用爆破施工,应严格控制既有隧道结构的振动。对既有隧道结构、新建隧道与既有隧道之间中夹岩体提出了加固措施。拟定出施工过程中既有隧道的监控量测方案,根据监测数据反馈围岩与支护的状态以指导施工,并为可能出现的安全问题提供了预案。实践证明,对布吉供水隧道的加固设计是必要的和成功的。     

二氧化碳爆破技术在隧道施工中的应用

以乌鲁木齐轨道交通1号线工程三屯碑～新疆大学区间隧道临近既有建筑物施工为背景,详细介绍了二氧化碳爆破技术在山区城市地铁隧道施工中的应用。二氧化碳爆破技术是通过加热爆破筒内的液态二氧化碳,使其受热膨胀产生高压气体冲击破碎岩体的施工技术,具有安全、便捷、环保、高效、经济等优点。二氧化碳爆破对邻近既有建(构)筑物造成的振动较小,不会对其稳定性产生较大影响,为城市地铁隧道近接既有建(构)筑物的控制爆破施工提供了一种思路和相关经验指导。     

隧洞洞口开挖爆破振动监测与减振技术

基于南水北调中线应急供水工程(北京段)西甘池隧洞洞口段爆破开挖的工程实践,根据爆破振动的监测数据,分析了洞口段的爆破振动特征,回归分析出隧洞洞口段地面质点振动速度的变化规律,提出了控制最大单响药量、采用毫秒延期爆破技术、不耦合装药等减振措施,有效地控制了爆破振动对周边建筑物的影响。     

公路岩质边坡爆破稳定性数值模拟分析研究

山区公路的施工过程,往往采用爆破的方法进行开挖,爆破振动是一个瞬间动力学问题,以数值模拟的方法研究爆破震动波在岩质边坡的传播规律,这对于正确指导和优化爆破施工提供重要依据。本文依托某山区公路工程建设项目,采用数值模拟的方法分析了爆破震动波在边坡介质中的应力场、位移场、速度场等的分布规律,研究了爆破震动效应对山区公路岩质边坡稳定性的影响。现场振动测试结果验证了数值模拟计算的可靠性。     

公路隧道爆破对邻近引水隧洞振动响应的分析与实测研究

岳西—武汉高速公路安徽段明堂山隧道下穿横河二级电站的一条引水隧洞,引水隧洞与左线和右线的最小距离为12.4~14.8 m,地质条件为中风化花岗片麻岩Ⅲ级围岩。为保证隧道近距离爆破施工下穿引水隧洞的安全和稳定,采用动力分析软件LS-DYNA建立三维有限元模型,模拟隧道开挖爆破对引水隧洞的振动影响,并在引水隧洞内布置3个爆破监测点,将数值计算结果和现场监测数据进行对比分析。计算结果表明,在均匀介质模型里,质点振动速度与质点到爆源的距离成衰减关系,爆破对引水隧洞的振速影响控制在5 cm/s以内,其中拱脚影响最大,边墙和拱顶次之,拱腰最小。实测结果与计算规律基本一致,爆破后节点振速很快达到最大,并随时间的增加快速衰减,500 ms后振动波基本消散。研究表明实际爆破采用的炸药当量和爆破方式合理,未对引水隧洞结构安全造成明显影响。     

地下爆破振动作用下陡高顺层岩质边坡稳定性分析

针对工程中常见的陡高顺层岩质边坡,基于爆破振动荷载计算式,采用临界压杆压曲失稳理论,提出了地下爆破振动作用下顺层陡高岩质边坡的动态时程稳定系数计算式。选取重庆市拟建白市驿隧道附近一处陡高顺层岩质高边坡为例,计算得到了该边坡在隧道施工爆破荷载作用下的动态稳定系数时程曲线,爆破振动期间边坡稳定系数从1.06下降到0.92,表明该边坡在爆破振动作用下可能会出现失稳破坏。该计算结果有利于指导拟建隧道施工爆破振动对该陡高顺层岩质高边坡稳定性影响评价,对实际工程有一定的指导意义。     

管道沟槽开挖对地铁隧道影响的分析

基于杭州市某新建道路管道开挖施工工程,采用MIDAS有限元软件数值模拟研究了管道沟槽开挖对临近既有地铁隧道的影响。沟槽开挖采用土钉支护,轻型井点降水。计算结果分析显示:管道沟槽开挖会对临近地铁隧道位移产生一定的影响,但地铁隧道的位移变化较小,满足规范规定的变形要求。且竖向位移大于水平位移的变化。设计方案可行。并通过计算过程观察分析,对市政工程管道施工提出了建议。