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。     

大跨隧道下穿既有高速公路的爆破减震技术研究

以贵广铁路斗篷山隧道为依托工程,通过对爆破振动监测结果的回归分析,确定合理爆破振动速度。并结合该隧道爆破开挖施工,从爆破药量、掏槽形式、爆破参数、起爆顺序、地质条件和传播距离等方面提出隧道爆破施工振动控制技术。研究结果表明,公路内振速以垂直振速为主,隧道开挖采用预裂爆破,周边眼采用密集钻孔,少装药,先于掌子面的其他炮孔起爆,可显著降低爆破振动对周围结构物的不利影响。     

铁路隧道光面爆破施工技术与管理实例

为减少铁路隧道开挖断面超挖或欠挖,提高隧道施工的安全和质量,有效控制施工成本,在爆破参数初步设计的基础上,对周边孔间距、光爆层厚度、炮孔长度、装药量和分段装药结构进行优化,最终采用周边孔间距为35 cm、光爆层厚度为40 cm、炮孔长度为3.2~3.8 m、周边孔每孔装药量为0.6~0.75 kg和分3段进行装药的优化参数,爆破效果满足铁路隧道光面爆破控制的要求。另外,在爆破作业过程中,通过加强技术交底、技术培训以及合同管理,并严格执行班组长责任制,提高了爆破控制的质量,达到超欠挖控制的目标,有效节约经济费用。     

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。     

隧道下穿超浅埋国道的爆破减振技术

隧道下穿交通量大、超浅埋的国道公路时,为了能安全穿越,确保行车畅通,围岩开挖采用了拱上部周边打空炮眼减振、开挖面增打减振孔、炮孔复合装药、预留光爆层等综合减振措施的爆破技术。经现场爆破监测,爆破振动波速基本控制在20mm/s之内,降低了爆破的振波,有效地控制了公路地表下沉,确保了公路运营的安全。     

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。     

“短孔卸压降振法”对周边孔爆破减振效果的研究

为了解"短孔卸压降振法"对周边孔最大振速的影响程度,利用多自由面削减能量的原理,首先采用ANSYS-DYNA数值模拟软件对设置"卸压短孔"前后的断面模型进行计算分析,其次结合现场对设置"卸压短孔"前后的隧道断面爆破试验,提取爆破后的振速图进行对比论证,从而得出设置"卸压短孔"前的断面爆破振速大于设置后的断面爆破振速的结论。结果表明:1)使用"短孔卸压降振法"后,断面周边孔振动速度有所降低;2)采用"短孔卸压降振法"进行控制爆破后,隧道开挖轮廓线成型平整,超欠挖现象显著减少。     

光爆技术在隧道斜井中的应用研究

康家楼隧道二号斜井爆破掘进中,在通过涌水量大、坡度陡、断面小的石英砂岩段时,通过计算爆破参数及现场试验优化爆破方案,减少了超欠挖数量,达到了有效控制爆破对洞体围岩的损伤、实现较平顺开挖轮廓的理想效果。文中在分析原爆破方案缺点的基础上,对原方案进行了优化,并分析比较了两种方案的爆破效果。     

板岩隧道光面爆破现场试验及推广应用

在开展光面爆破现场试验基础上,分析了层理构造对光爆效果的影响,总结了适用于层状板岩隧道的光爆技术参数,对试验段光爆优化前后代表性隧道断面超欠挖进行跟踪量测,对比分析光面爆破效果,实现了半眼保存率平均达到85％～90％以上,平均线性超挖量小于10cm,局部最大线性超挖量18—20cm。基于光爆技术在怀通高速公路全线层状板岩隧道施工中的推广应用,总结了光面爆破实施后的技术经济效果,可为类似工程提供参考。     

软岩隧道光面爆破技术

隧道开挖光面爆破在硬质围岩中取得了很好的效果,但在软岩开挖中光爆效果较差。该文针对在软岩开挖过程中推广使用新的施工技术,介绍了光爆设计方法,以达到理想的光爆效果,以便减少超、欠挖,节省投资,降低工程成本。     

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。     

全断面光面爆破在三车道隧道施工中的应用

介绍了马林头隧道Ⅲ级围岩开挖中采用的全断面光面爆破技术,通过正确选择爆破参数和合理的使用方法,控制了隧道超欠挖,加快了施工进度,取得了显著效果.     

超大跨度公路隧道爆破方案效果研究

超大跨度隧道断面尺寸大,掌子面开挖时结构稳定性差,对爆破技术要求较高。为使超大跨度隧道爆破施工更加规范和安全,以老虎山超大跨度公路隧道为依托,分别对Ⅲ级围岩和Ⅳ围岩爆破方案和效果进行分析和研究。结果表明:1)Ⅲ级围岩采用上下台阶法钻孔爆破方案,Ⅳ围岩采用上台阶CD法钻孔爆破方案,可有效减少爆破造成的超挖、欠挖,可加快施工进度;2)二级复式楔形掏槽是增大爆破效果和减小爆破震动的有效控制手段,且能加快在超大跨度公路隧道爆破段中的施工进度,保证工期。     

缙云山隧道光面爆破

光面爆破是保持开挖断面轮廓线的有效方法，且在地下工程中较为有利，缙云山隧道开挖施工中，不仅在Ⅲ类、Ⅳ类围岩中进行了全断面光面爆破，而且也在Ⅱ类软弱围岩中应用，由于恰当地选用参数，使光爆达到较理想的效果。     

青岛胶州湾海底隧道陆域段近距下穿地表建筑物爆破震动控制技术

青岛胶州湾海底隧道陆域段钻爆施工期间,为确保距隧道拱顶约12 m的地表建筑物安全及隧道大断面掘进,通过采用下导超前、后续大断面扩挖施工方法,运用液压凿岩台车进行大中空孔直眼掏槽及合理化的钻爆设计等技术,将地表建筑物最大垂直震速控制在国标允许范围之内;通过采用孔外中段别雷管接力起爆,实现了大断面（超前下导、后续扩挖面）一次性点火起爆,解决了大断面一次性爆破雷管段别不足的难题;通过爆破震动测试及数据回归分析,得到了震动波在地层中的传播规律,并通过该规律进行药量真正校核。     

渝怀铁路桐子岭隧道光面爆破技术与应用

光面爆破就是使周边炮眼起爆后,首先沿各孔的中心连线形成贯通裂隙,然后由爆炸气体的作用使裂解的岩体向洞内抛散。采用光面爆破,通过对隧道周边部位的准确凿岩,进而达到控制岩体开挖轮廓,减少超欠挖,使围岩稳定平整。     

高地应力硬岩重载铁路隧道开挖断面成形特征统计分析

隧道开挖断面成形及超挖一直是隧道施工中的难题,直接影响工程建设的工期和施工成本。该文以蒙华铁路九岭山隧道工程为例,选取隧道典型开挖断面,从应力角度对隧道开挖围岩稳定性及成形进行了有限元分析。并基于现场实测开挖断面,应用统计学原理,对高地应力硬岩段不同围岩级别下隧道超挖量进行了统计特征分析。     

特大断面隧道钻爆法原位扩挖的爆破振动测试分析

福州市二环路金鸡山隧道原位扩建工程,采用钻爆法施工,通过爆破振动现场测试,重点分析赋存既有临空面的条件下,爆破振速的最大值及其主频的衰减规律。按萨道夫公式基本形式求出最大爆破振速传播与衰减的拟合式,得到Ⅳ级围岩K值明显小于相关规程建议的取值范围,说明既有临空面的存在能显著减小爆破振动效应。对爆破振速时程曲线进行傅立叶分析,认为爆破振动波在周边岩体的传播过程中,其高频成分衰减相当显著。基于此,建议在原位扩挖隧道的爆破施工中,适当减小掏槽眼的装药量,适当增大扩槽眼和辅助眼的装药量,以利用赋存既有临空面的有利条件,提高洞内破岩效率,减小洞外振动效应。     

无中墙连拱隧道爆破振动响应特性及安全控制措施

无中墙连拱隧道相较传统连拱隧道取消了中墙结构，其先行洞与后行洞初支拱架相互搭接构成整体隧道结构，因此在后行洞爆破开挖时，先行洞及连拱处的爆破振动安全控制极为关键。依托榨坊隧道工程，开展后行洞爆破振动跟踪监测，并对先行洞二衬的爆破振动衰减规律及频谱特性进行了分析；通过LS-DYNA三维有限元数值模拟，研究了先行洞横断面及轴向的爆破振动响应特性，比较分析了注浆加固及布设减震层对连拱处三角区围岩与先行洞衬砌结构的安全控制效果，并通过现场监测，对其应用于实际工程的控制效果进行了评价。实测数据显示：无中墙连拱隧道后行洞开挖时，先行洞边墙二衬的水平径向振动强度最大，且以掏槽孔爆破振动为主，主频集中在40～65 Hz。数值分析显示：先行洞爆破振动速度沿其横断面和轴向的分布均不对称，迎爆侧振动速度显著大于背爆侧，且迎爆侧拱腰至拱肩部位的振速最大；受波传播路径的影响，先行洞未开挖方向的振速相对较高，爆破振动速度沿隧道已开挖方向衰减更快；围岩超前注浆加固可保证连拱处上方三角区围岩的稳定与安全，可分别降低振速和最大主应力69.2%和57.9%;布设减震层可有效控制先行洞衬砌结构的振动安全，可分别降低拱腰和拱...     

公路隧道软弱围岩预留岩体控爆与铣挖联合开挖施工应用

统计众多已建公路、铁路隧道工程实例不难发现,光面爆破技术在硬质围岩施工中能获得较好的应用效果,但在软弱围岩中应用往往效果不佳,爆破扰动大,超欠挖严重。绝大部分隧道均会穿越软弱围岩段,如何解决软弱围岩段钻爆施工引起的局部塌方及超挖严重等技术难题成为了隧道施工一个值得研究的方向,本工程施工中将预留岩体控爆与铣挖联合施工工艺运用于隧道软弱围岩施工中,具有隧道围岩扰动小、超欠挖控制好,利于实现隧道轮廓的精确成型、提高洞内作业环境及施工安全,降低围岩松动圈,保护岩体原有的自承能力等优势,成功解决了隧道软弱围岩段施工难题。