隧道超欠挖检测信息系统设计与实现

针对隧道超欠挖控制的关键因素检测及爆破后效果评价需求,研制了炮眼钻孔检测杆,开发了隧道超欠挖检测手机APP和B/S版隧道超欠挖检测信息化管理平台。利用手机APP连接钻孔检测杆及全站仪,对炮眼钻孔三维角度信息、位置信息及爆破后隧道断面进行检测、计算及传输,实现了隧道爆破过程检测及爆破断面效果评价,为后续动态调整爆破参数及超欠挖控制研究提供有效辅助。     

下导洞超前施工技术在大断面山岭硬岩隧道中的应用

在大断面山岭硬岩隧道施工中,多采用传统的全断面、台阶法施工,往往由于开挖断面大、岩石坚硬、缺少爆破临空面等因素的影响,导致掏槽效果差、爆破震动大、爆破进尺小、炸药消耗多、开挖工效低、施工成本高等一系列问题.文章针对这些问题,结合大断面山岭硬岩隧道钻爆法的施工经验,总结、研究了下导洞超前法在大断面山岭硬岩隧道中的应用技术.通过施工实践证明,该方法可提高爆破效率、减少对围岩的扰动、超前排水降压、预防岩爆,达到降低施工成本、提高施工进度的目的,可为大断面山岭硬岩隧道的安全、快速施工提供借鉴.     

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级围岩地段进行全断面光面爆破,有效控制了隧道超欠挖,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.     

悬臂式掘进机与控制爆破组合式隧道开挖技术试验研究

在较软岩浅埋隧道穿越城区时,爆破施工震动会对周边居民和建筑产生干扰甚至造成危害,需要采取特殊减震措施。文章以重庆枢纽铁路新红岩隧道为例,通过引进隧道悬臂式掘进机、铣挖机等机械设备,研究了悬臂式掘进机与控制爆破组合式隧道开挖方法。实际工程效果表明,悬臂式掘进机与控制爆破组合式开挖方法能明显降低施工震动,具有良好的施工效果。悬臂式掘进机与控制爆破组合式开挖方法可运用于埋深在15~20 m的隧道段落,对于15 m以下埋深的隧道段落,建议采取半断面全机械开挖法施工。     

预留光爆层爆破技术在长大隧道全断面施工中的应用

在大断面隧道采用传统光爆法施工中,很难保证所有周边孔同时起爆,存在隧道轮廓平整度低、超欠挖量大、炮孔留痕率低、成形质量不好等一系列问题。文章以东天山长大隧道工程为背景,采用预留光爆层爆破技术进行全断面一次施工,通过优化起爆顺序、起爆网络及爆破参数,取得了良好的光面爆破效果。现场试验结果表明:采用预留光爆层爆破技术,平均线性超挖量控制在15～25 cm以内,比传统光面爆破方法减少80%;初期支护混凝土用量降低了2.63 m3/m,大大减少了混凝土用量,经济效益明显;另外,采用预留光爆层爆破技术,实际循环进尺、炮孔残留率、炮孔利用率、炸药单耗等指标均有明显改善,隧道整体成形质量良好。     

特大断面隧道爆破开挖方法对比分析研究

文章以兰渝线关子岭隧道为依托,针对特大断面隧道V级围岩段采取光面爆破与预裂爆破两种爆破方案进行对比分析。结果表明：大断面隧道爆破开挖施工中最大位移出现在拱项部位,施工中应加强对拱顶部位及其他关键点的监测;最大主应力出现在仰拱中点和拱腰部位,施工中须加强对仰拱中点和拱腰部位的支护。     

山岭隧道爆破效果神经网络评价模型及爆破参数优化决策方法研究

针对山岭隧道爆破开挖普遍存在的超欠挖过大、渣体块度不适等问题，分析了造成这些问题的主要因素，确定了隧道爆破开挖效果评价指标体系，建立了以爆破块度和超欠挖量为预测目标的隧道爆破效果神经网络评价模型，提出了基于深度学习的隧道爆破渣体块度实例分割算法，形成了山岭隧道爆破参数优化决策方法，进而开展了工程应用与验证。结果表明：（1）基于深度学习的隧道爆破渣体块度实例分割算法检测出的块体大小与真实值误差小于6.9%（置信度为95%），实现了隧道渣体块度样本数据的快速获取；（2）经148组工程实践样本数据训练后的隧道爆破效果神经网络评价模型能够较为准确地预测出爆破渣体块度与超挖量；（3）爆破参数优化后试验断面的平均线超挖量均在10%左右，较原方案降低了50%以上；实测得到的渣体块度与超挖值与模型预测结果一致性良好，偏差小于20%。     

光面爆破技术在向莆铁路青云山特长隧道工程中的应用

光面爆破设计是隧道工程建设确保质量安全的核心技术要素。青云山特长隧道是向莆铁路重点控制性工程,采用钻爆法施工;隧道围岩以Ⅱ～Ⅲ级为主,采用全断面法开挖;进出口与浅埋段等为IV、V级围岩,采用台阶法施工;围岩较差段采用弧形开挖预留核心土法施工。不同级别围岩采用了针对性的爆破设计,取得了满意的爆破效果。实践证明,适当加密周边眼、合理确定光面爆破层厚度、采用小直径药卷不耦合装药结构、保证爆破眼同时起爆是光面爆破成功应用的关键。     

大断面隧道光面爆破设计与应用

在高速公路隧道施工中,光面爆破技术有着广泛的应用,可以降低爆破对围岩造成的干扰及震动,控制隧道超欠挖,保证施工的安全,降低施工成本,产生更多的经济效益。文章结合窑上隧道工程实例,介绍了大断面隧道光面爆破技术的设计方案与应用方法。     

小断面长陡斜坡隧道短导洞光面爆破技术研究

在工业及矿业工程施工中,矿山隧道因其断面形式非标化,断面尺寸较小,操作空间受限导致其机械化施工程度低,且隧道长陡斜坡的存在使其在"钻爆法"施工过程中极易出现爆破塌孔及冒顶现象,以致增加施工成本,拖延施工工期.为此基于"钻爆法"施工原理,采用隧道掌子面短导洞掏槽爆破技术,并结合掌子面爆破参数及炮眼布设的优化设计,通过电力...     

基于强度折减动力分析法的围岩稳定性研究

为获得隧道爆破开挖后围岩的稳定性及临界失稳破坏形态,文章以兴泉铁路金井隧道为工程依托,采用强度折减动力分析法原理,结合特征点位移是否突变、塑性区是否贯通、计算是否收敛这三种动力失稳判据,对隧道掌子面围岩进行动力安全系数分析,研究在不同开挖方法、不同开挖进尺、不同围岩等级下爆破对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:全断面爆破开挖的安全系数约为上下台阶开挖的0.96倍;开挖进尺越小,整体安全系数越大;围岩等级越高,爆破开挖下隧道掌子面围岩的稳定性越好;隧道爆破后毛洞安全系数均大于1.30。为了使隧道爆破开挖后围岩更加安全稳定,可以选取上下台阶爆破方法和减小开挖进尺的手段。     

隧道凿岩机器人的研制

计算机控制的凿岩台车以其精确控制隧道断面轮廓、减少超挖和欠挖量、实现光面爆破效果及炮孔深度达到共底面而提高爆破效率等显著的经济优势和社会效益,在国内外得到越来越多的设计、施工单位认可,作者所在单位在国家"863"计划的资助下,集此领域的技术优势,以可靠、经济、高效为原则,研制成功了我国首台隧道凿岩机器人.     

大断面黄土隧道土石分界段施工技术

土石分界地层大断面黄土隧道,由于其岩体石质较差,缺乏自稳能力,施工极其困难,安全风险极大.文章结合中南铁路土石分界地层中大断面黄土隧道的施工实践,阐述了大断面黄土隧道土石分界段爆破法施工的技术要点,研究分析了合理的施工开挖顺序、台阶高度和长度,以及围岩量测和施工注意事项.     

繁华城区浅埋大断面隧道减震爆破技术

文章以重庆轻轨较新线临江门车站隧道为例,介绍了复杂条件下城市浅埋硬岩特大断面隧道减震爆破的施工方法。开挖爆破中由于采用了一系列综合减震措施,使其对隧道周边围岩的影响降低到了最小程度;在爆破设计中,掏槽眼增加了减震孔,周边眼增加了导向孔,并采取隔孔装药方式,对提高炮眼利用率起到了良好的作用。监测结果表明,爆破震速控制较好。     

采用三台阶工法开挖的原位扩建隧道现场监测及分析

为研究三台阶法施工对原位扩建隧道结构及邻近既有隧道扰动的影响规律,文章依托福建厦蓉高速公路后祠隧道原位扩建工程,分别对隧道围岩及支护结构应力、松动圈及应力场和邻近既有隧道爆破振动进行了现场监测。结果表明,断面各部位围岩及支护结构应力随时间推移而缓慢增加,最终趋于平稳,且每级台阶开挖均会对其产生扰动,表现为应力的突增;扩建后隧道围岩松动圈拱顶位于6~9 m深处,左右边墙均位于0~6 m深处,拱顶沉降位移大于两帮收敛位移。左边墙围岩应力大于右边墙围岩应力,洞周3 m深处围岩应力小于6 m深处围岩应力,开挖造成的围岩塑性区为3 m左右;施工中实际爆破振速大多小于设防标准,爆破对既有隧道的支护结构体系未造成重大破坏,最大爆破振速出现在监测断面前10 m左右的位置,与掌子面相比振速增长2.9%~4.5%,且围岩质量越好,峰值振速越大,最大峰值振速断面前方振速衰减速度远远小于后方振速衰减速度。     

宋家湾连拱隧道控制爆破技术研究

十白高速公路宋家湾连拱隧道地质条件复杂,裂隙发育,在爆破过程中存在超欠挖严重、隧道轮廓线不规整、中隔墙出现较多裂缝等问题。针对隧道不同围岩级别采取控制爆破技术,对连拱隧道开挖方式、各洞爆破参数、装药结构和起爆网路进行了优化设计,达到了减小爆破震动和改善爆破效果的目的。     

南宁玉象隧道工程爆破方案探讨

南宁玉象隧道设计为4座并排的机动车与非机动车分离隧道,隧道净距较小,跨径较大,施工极具难度。文章针对该隧道设计参数及地质情况,合理地调整原开挖方案与施工参数,并针对开挖断面,设计出详细的爆破方案及参数。     

特大断面小净距隧道爆破开挖震动标准的研究

目前三车道公路隧道已建成不少,并积累了丰富的经验,然而对于单洞四车道特大断面隧道的修建在国内外并不多见.文章结合大帽山公路隧道的工程设计,应用有限元软件对大断面单洞四车道公路隧道支护结构强度及围岩稳定性进行数值模拟,并结合监控量测结果,确定合理的爆破震动速度标准,对日后类似工程具有积极的借鉴意义.     

硬质岩浅埋大断面隧道施工技术

文章以胶州湾海底隧道右线大断面洞段施工为背景,对浅埋、大断面暗挖隧道施工方法进行探讨。在对设计建议施工方案进行充分研究的基础上,结合施工经验和国内外先进施工理念,通过采用超前注浆、长锚杆、纵向连接加固、弱爆破等工程措施,实现了大断面洞段的安全、快速、经济施工,成功解决了硬岩、浅埋、暗挖大断面隧道的施工技术难题和组织难题,为类似工程提供了全新的解决方案和处理思路。     

提高公路隧道开挖光面爆破效果的方法探讨

文章根据马山至平果高速公路板可隧道光面爆破研究成果,介绍了在处于喀斯特地貌地质围岩分布区的公路隧道建设中,提高现场施工光面爆破效果的方法,为今后类似工程地质情况的隧道光面爆破施工提供参考。