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。     

南水北调西线工程深埋长隧洞掘进机施工通风研究

南水北调西线引水线路长325.6km,单洞长达73km,最大洞径12m,平均埋深500m,最大埋深1150m,工区海拔高程为3400～4700m.通过对国内外长大隧洞施工通风技术水平和发展方向的分析,结合西线工程特点和深埋长隧洞施工设计方案,对掘进机施工通风的独头通风长度、施工通风模式、系统参数、机械选型、通风布置等进行了初步研究.     

盾构隧址区无自由面基岩孤石爆破预处理技术炸药单耗确定研究

在盾构隧道施工过程中,如在隧道隧址区内遇有基岩孤石,盾构刀盘无法直接破碎处理,必须提前处理这些基岩孤石。以广东台山核电站引水隧洞基岩孤石爆破破碎处理为例,通过理论推导、现场试验,得到了用于该爆破设计的炸药单耗计算公式。研究结果显示:推导出的无自由面岩石爆破破碎炸药单耗经验计算公式,通过实际爆破工程进行印证,取得了成功。     

偏桥水电站引水隧洞施工全过程离散单元法仿真模拟研究

偏桥水电站引水隧洞K2＋010～+310地段位于节理发育岩体中,隧洞开挖后因没能及时支护引起岩体过度松弛,产生大量掉块现象。为保证隧洞的稳定性及基于工期的考虑,对该段隧洞的支护结构进行了优化设计,并采用国际广泛应用的离散单元法程序UDEC对该引水隧洞施工运营全过程进行了仿真模拟,探明了隧洞施工各阶段围岩内应力和位移分布,对支护结构优化设计进行了评估。同时,探讨了隧洞施工和运营全过程的离散单元法仿真技术。     

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。     

隧洞爆破开挖对沿线铁路安全影响的数值分析

以古阳河水库灌区树栖柯村片区隧洞洞口爆破开挖为研究对象,对爆破过程中爆破荷载对铁路桥梁结构安全影响进行数值模拟,并对一定范围内隧洞洞口不同位置进行模拟,通过对爆破过程不同爆破点位对应的监测点位移时程曲线分析,得到监测点处最大位移接近0.018m,小范围内调整爆破点位引起的监测点位移变化十分有限,且在不同爆破点位处监测点最大振速接近0.4m/s,远大于规范要求,说明现有爆破方案在施作过程中会对沿线铁路桥梁产生损伤,建议减小药量、改善装药形式等,并对周围构筑物进行实时观察、监控量测,以保证施工过程中周围构筑物的安全。     

某引水隧洞聚脲防渗施工技术

某引水隧洞的结构为双层衬砌,各层具单独受力特性,渗水的排水方式为内水内排,隧洞在试运营后渗水量偏大,增加了运营成本并且给隧洞结构安全带来很大隐患。文章首先介绍了高压引水隧洞的聚脲防渗施工处理。喷涂双组分聚脲施工部位主要为隧洞内衬分段施工的环向接缝和预应力筋锚具槽处。其次,介绍了聚脲材料和底涂材料,并对聚脲喷涂技术施工工艺和施工要求进行了详细介绍,采用压水试验检查,黏结强度、聚脲厚度监测,证明采用聚脲喷涂防渗技术对高压水工混凝土的防护、防渗、降低运营成本和高水压引水隧洞在长期安全运营具有重大意义。采用聚脲喷涂防渗技术处理后,渗水量大幅降低。     

长大引水隧洞地下水应对措施及处理技术

随着隧洞施工技术的提高、四新技术的不断涌现,水利水电工程建设中长大引水隧洞越来越多,工程建设中必然会遇到丰富的地下水,通过对长大引水隧洞施工中对不同性质、不同施工时段的地下水处理研究,重点介绍对保证施工安全、进度、质量及后期运营安全、质量的地下水施工应对措施及处理技术,并在此基础上对地下水处理更长远的思考,以供其他工程借鉴和参考。     

北庄隧道爆破震动安全性监测与分析

为避免隧道施工爆破过程中对周围构筑物产生危害,结合巩登高速北庄隧道工程施工,采用美国生产的REFTEK130B型地震仪与英国生产的GURALP三分量地震计,对北庄隧道左右线隧道在不同用药量条件下的地表监测点的最大振动幅值与加速度进行了测试,并根据爆破震动监测结果,指导了北庄隧洞施工组织设计,控制施工爆破对隧道上方北庄村房屋的影响,取得了良好效果。     

岩体结构面对隧洞爆破影响的试验研究

针对狮子坪水电站在隧洞掘进爆破中,炸药单耗高、进尺小、成形差等问题,通过现场爆破漏斗试验进行了分析研究。结果表明,岩体结构面走向与掘进方向的关系对隧洞掘进爆破的进尺、成形有极大影响。遂对爆破参数作了一些修改,取得了良好的爆破效果。     

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。     

引水隧洞双护盾TBM卡机分析及脱困技术

在不良地质条件下,引水隧洞采用双护盾TBM施工时易发生卡机事故,严重制约工程进度。结合引水隧洞双护盾TBM施工实践,对不良地质条件下双护盾TBM施工中3种常见的卡机类型进行原因归纳与分析,总结出5种卡机脱困技术,并提出双护盾TBM卡机预防措施。实践证明,相应的脱困技术成功地解决了卡机现象。     

H-B准则及其在某公路隧洞支护设计中的应用

针对隧洞工程设计过程中岩体力学参数取值难的问题,将能综合考虑岩块力学特性及岩体地质条件的改进H-B准则引入某公路隧洞的支护设计过程,在介绍这一准则使用条件、使用方法的基础上,应用这一准则对某公路隧洞考虑和不考虑爆破影响的岩体力学参数进行了确定,并应用大型岩土工程数值分析软件FINAL进行了模拟施工过程的仿真分析,最后对H-B准则应用过程中的几个关键问题进行了探讨.     

钢筋套筒联接技术的应用

本文结合工程实例介绍了钢筋套筒联接技术在引水隧洞施工中的应用,以及施工过程中应注意的问题,为以后同类工程的施工提供参考。     

H-B准则及其在某公路隧洞支护设计中的应用

针对隧洞工程设计过程中岩体力学参数取值难的问题，将能综合考虑岩块力学特性及岩体地质条件的改进H-B准则引入某公路隧洞的支护设计过程，在介绍这一准则使用条件、使用方法的基础上，应用这一准则对某公路隧洞考虑和不考虑爆破影响的岩体力学参数进行了确定，并应用大型岩土工程数值分析软件FINAL进行了模拟施工过程的仿真分析，最后对H-B准则应用过程中的几个关键问题进行了探讨。     

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。     

9.83 m!我国自主研制最大直径硬岩掘进机下线

正2020年5月8日,由中铁工程装备集团有限公司自主研制的国内最大直径(9. 83 m)敞开式硬岩掘进机——"云岭号"(中铁888号)在中铁装备德阳基地顺利下线。该设备将用于云南省滇中引水工程。滇中引水项目是国务院确定的172项节水供水重大水利工程中的标志性工程,也是中国西南地区规模最大、投资最多的水资源配置工程。其中,大理Ⅰ段施工3标香炉山隧洞为全线控制性工程,由中铁隧道局集团有限公司承建,隧洞主线长26. 542 km,硬     

Nathpa Jhakri水电站引水隧道开挖中的复杂问题

正在施工的印度最大的水电工程－－１５００ＭＷ的Ｎａｔｈｐａ Ｊｈａｋｒｉ工程面临着许多严重的土工问题，其中包括引水隧洞及其施工支洞开挖过程中遇到的温度提高的热水区。本文重点介绍在施工现场是怎样解决这个问题的，它对隧道衬砌设计的影响，以及最后隧洞充水时将要采取的特殊措施。     

新建钻爆法隧道穿越既有输水隧洞实施方案

以某钻爆法市政隧道项目穿越既有输水隧洞为例，阐述了市政隧道实施方案中关于设计、施工、监测等方面的应对措施。市政隧道采用全包防水+CD法分部开挖，可有效减少隧道施工期及运营期对输水隧洞的变形影响，通过三维数值模拟，输水隧洞在隧道施工期最大隆起量为3.57 mm，在隧道运营期基本无变形；隧道施工过程中对洞室内坚硬岩体采用“水磨钻取芯+静态破碎”的施工方式，避免了爆破振动对输水隧洞结构的损伤；除加强隧道施工期的监控量测外，在隧道内布设了健康监测点，为隧道及输水隧洞的健康状态评估提供了可靠依据。     

某边坡爆破施工对既有隧洞影响数值分析

边坡爆破开挖的动力响应在工程评估计算分析中是比较复杂的一个问题,尤其计算分析中常用的反应谱理论经多年实践,存在许多不足之处。本文以时程分析法对某智能产品园区高边坡爆破施工对临近供水隧洞的安全影响进行研究,给出了边坡爆破计算模型的概化方法及建立方式等。结果表明,利用数值方法模拟对爆破施工对临近构筑物安全影响的分析是可行的。采用三维实体模型计算分析了某边坡爆破施工对既有供水隧洞安全影响,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。