下穿居民区隧道施工爆破振动控制的实践

控制城市地下交通隧道的爆破振动,可以有效减轻对居民区建筑物产生的振动影响.本文结合工程实例,就爆破振动监测中的测试仪器、测点布置方式以及数据分析进行了阐述;并基于监测数据的分析,优化了现场爆破方案.实践证明:采用本文的测试仪器和测点布置方武,可有效地监测建筑物基础测点的振速;采取浅孔爆破,严格控制掏槽眼药量,增加钻眼数...     

隧道近接施工中的爆破方法与数值研究

当前国内常使用近接施工方法开展隧道施工，但由于一些施工环境较为复杂，如果不对爆破方案进行优化，会增加施工人员伤亡和发生经济损失的风险。因此此次研究以国内某采用近接施工方法施工，且靠近一个已知隧道的隧道施工工程为案例，为其设置具有一定通用性的爆破方案并布置爆破振速数据收集系统。收集数据的分析结果显示，使用单一函数拟合峰值振速的效果并不够好。迎爆侧的振动效应明显大于背爆侧，同时背爆侧的峰值振速较小、分布更为集中。对于新建隧道，使用钻爆+机械的混合开挖方式较掌子面掏槽爆破施工方式能降低爆破带来的振动不良影响。     

近接开挖与列车振动对既有铁路隧道的沉降影响研究

选取不同近接距离基坑开挖来研究隧道的沉降变化规律,利用激振荷载经验公式来模拟高速列车的轮-轨激振力,并运用有限差分动力分析方法分析不同距离基坑开挖作用下隧道衬砌结构的车振动力响应.结果表明:近接基坑开挖会造成隧道掌子面的非对称变形,离开挖中心越近非对称变形越明显;随着近接开挖距离的增加,这种非对称变形逐渐趋于缓和,其中隧道靠近开挖侧的隧道拱脚、拱腰和拱顶区域可作为施工期间既有隧道的重点监测部位;隧道左右两侧帮底部区域相对拱顶区域而言受到列车振动影响较大,列车靠近开挖侧行驶时隧道衬砌结构动力响应比远离开挖侧行驶时大.     

砂卵石地层地铁近接下穿既有盾构区间施工控制技术

为探究地铁暗挖近接施工下穿既有盾构区间加固技术适应性,以成都5号线近接下穿既有3号线为工程背景,提出适应于成都砂卵石地层的预埋注浆加固保护方案,且通过数值模拟研究了不同注浆加固范围的保护效果、注浆过程对隧道结构影响以及对下穿过程规律性进行讨论,并结合现场监测分析.结果表明:既有隧道注浆加固范围扩大,其隧道结构变形呈线性减小,隧道结构纵向沉降槽呈线性缩小,适当增大既有隧道注浆范围可控制其变形量;预埋钢花管注浆加固过程中,浆液压力和土体硬化将导致既有隧道结构竖向产生沉降,水平方向相向靠拢;地铁下穿过程中,既有隧道结构主要产生竖向沉降,先缓慢沉降,隧道穿过后沉降变形突增,再趋于稳定,前期有一定反应阶段;相比既有隧道,近距离的大范围注浆加固导致土体硬化,5号线结构变形预变形阶段极大缩短,反应时间短,施工风险增大.提出二次衬砌工序优化、深孔注浆加固补救措施以及节点位置格栅密排等措施能够降低既有盾构运营风险.     

城市地下轨道交通近接下穿既有结构施工风险综合评估法的研究

城市地下轨道交通建设面临着大量的近接和下穿的既有结构施工,施工风险极高,以致安全事故频发.为避免或减少施工安全事故,关键措施之一是提高施工风险的综合评估能力.根据风险评估所运用的主要理论或方法将目前用于城市轨道交通工程的综合评估法归纳为5种:风险综合指数法、模糊数学法、偶合及灰色聚类法、贝叶斯网络法、五元联系数法,并将之分类总结,概括其各自优缺点.重点介绍了当前运用最多的模糊数学法,以及加拿大学者基于模糊数学提出的一种模型识别和风险定性、定量评价法.     

多线叠交盾构隧道近接施工模型试验

多线叠交软土盾构隧道是随地铁建设不断发展而出现的一种复杂隧道空间布置形式.针对多线叠交盾构隧道垂直上、下穿2种典型穿越施工形式,借助室内模型试验,根据盾构隧道近接施工的技术特点和控制要求,采用排液法,重点分析了多线叠交盾构隧道在各穿越阶段下因地层损失和开挖卸荷引起的地表沉降以及既有隧道纵向变形规律.分析结果可为今后类似多线叠交盾构隧道工程的设计和施工提供理论指导.     

地铁重叠盾构隧道近接分区研究

由于地铁重叠盾构隧道的净距过小,给设计和施工带来困难。以深圳地铁3号线老东区间近接盾构隧道为背景,利用有限元软件ANSYS对两盾构隧道在上下平行重叠、重叠过渡段（-45°和45°）、水平平行段4种典型相对位置的模型进行了数值模拟分析,以结构物强度准则对近接盾构隧道进行了分区。     

深圳地铁9号线盾构区间近接既有隧道施工力学行为研究

"近接施工"工程问题一直以来都是地下工程关注的热点.在许多地铁隧道近接隧道施工中,上、下重叠隧道是城市地下隧道中最基本和常见的近接隧道类型.本文以深圳地铁9号线孖岭站~银湖站区间隧道上跨深圳地铁9号线停车场入场线隧道近接隧道施工的控制技术研究项目为契机,运用Midas-GTS进行三维分析,着重于研究不同施工工序对重叠隧道近接施工力学行为及对地表沉降的影响,进而指导设计和施工.     

隧道下穿民房爆破振动效应监测

依托右线隧道穿过民房正下方的福建省厦门市石堀山隧道工程,在民房第一、二层墙角处各布置一台自动化爆破振动仪,对爆破开挖引起的振动进行长期监测.结果表明:爆破振速整体上随着测点与掌子面距离的减小而增大;在三向振速中,垂向振速不一定总是最大,但主频小于30 Hz,垂向振速占比最多;分析时应综合振速与主频,选择优势分向振速,或根据建筑物固有频率,选择接近的主频对应的分向振速;当测点与掌子面距离为10~50 m时,爆破振度显著放大,而主频有一定的衰减,径向和垂向主频衰减至与房屋固有频率接近;当测点与掌子面距离为50 m内时,随着掌子面远离测点,振速影响系数C_v先增大后减小,主频影响系数C_f先减小后增大;空洞影响垂向最大,径向次之,切向最小;C_v最大值为3.4,C_f最小值为0.35.     

下穿村庄隧道爆破振动对地表建筑的影响

为研究下穿村庄隧道爆破施工时对地表建筑结构的影响,以某隧道为依托,采用数值模拟对地表建筑质点振动速度进行了分析,并与建筑结构的应力分布规律进行了对比,结合现场爆破振动测试,对地表振动速度衰减规律进行了研究,并指出了爆破振动的显著影响区域。数值模拟结果表明:隧道爆破时,地表建筑的竖向振动速度远大于横向,随着时间和距离的增大,振动速度迅速衰减;地表建筑主要承受水平方向的拉应力,振动速度不能完全反映建筑结构的受力状况。现场测试结果表明:地表振速随着与爆源距离的增大迅速下降;装药量为54kg时,地表振动速度最大为1.313cm/s。距爆源水平距离0~50m范围是爆破振动显著影响区域,模拟结果和测试结果吻合良好。     

不同近接度下新建盾构施工对既有钻爆隧洞稳定性的影响

软岩地区新建盾构隧洞近接既有钻爆法隧洞时会产生大变形等特征,需确定两隧洞的合理净距。通过数值模拟与现场监测,研究了不同近接度下新建盾构隧洞施工对既有钻爆法隧洞稳定性的影响。结果表明：通过对比锚杆应力数值模拟与现场监测结果验证了模型的合理性;受盾构隧洞开挖的影响,钻爆法隧洞整体向左下沉,净距越小影响越显著,且隧洞两侧衬砌结构受力不均匀,近接盾构侧衬砌以受压为主,另一侧以受拉为主。随着净距的减小,近接区域塑性区逐渐贯通,近接侧的拱肩和拱脚处出现新的剪切破坏;建议最小净距大于10 m,在小于10 m的汇交段应加强支护以减小后行隧洞对先行隧洞的影响。研究结果对近接隧洞施工具有一定指导意义。     

北京地铁五号线近接玉蜓桥施工的力学行为研究

以北京地铁五号线近接玉蜓桥施工为工程背景,运用三维有限元程序ANSYS对地铁区间隧道的开挖过程进行模拟,分析隧道开挖对玉蜓桥桥台及地面环境的影响,并将计算结果与实测结果进行对比分析.结果表明,按照设计要求施工,地铁五号线近接玉蜓桥施工时,对地面环境和桥台的影响均可控制在设计允许的范围之内,无需采取额外的预加固措施.     

隧道开挖对近接既有人防工程影响的监测方法

结合萧山北干山永久路新开隧道下穿人防工程监测项目,研究了公路隧道在近接既有人防工程施工过程中的监测方法,从而建立了一套较为健全、完备的监测方法.主要涉及监测仪器的选取、监测指标值的选取、监测频率的确定及测点的布设等.根据本监测方法选取了监测结果中的底板位移及围岩压力进行数据处理,验证了本监测方法的可行性与合理性.     

上下交叉隧道爆破振动特性研究

上下交叉隧道爆破开挖过程中,确保已开挖隧道在爆破载荷作用下的安全是施工过程中的关键问题.以八达岭长城站隧道工程为背景,对进站层主通道爆破开挖进行爆破振动监测,得到了开挖断面在接近和远离监测点的过程中,各监测点的振速分布规律;对实测波形进行频谱分析,得到了不同频率范围的能量分布及不同时刻的瞬时能量.运用LS-DYNA程序建立上下交叉隧道有限元模型,提取了各监测单元的速度时程曲线及等效应力时程曲线.结果表明:各单元振速分布规律与实测振速分布规律相吻合;各单元的等效应力值小于岩体的拉伸屈服强度,未对隧道岩体造成破坏.结合数值计算结果,依据等效应力判据确定了保证已开挖隧道安全的质点临界振动速度,为上部隧道开挖对下部隧道的爆破扰动控制提供了理论依据.     

新建隧道施工爆破振动对既有隧道影响试验研究

应用DH5938动态信号测试分析系统,对既有隧道衬砌表面迎爆侧动应变进行试验测试,分析动应变与振速的关系;探讨了以动应变来衡量爆破振动对既有隧道影响的可能性,研究了邻近铁路隧道施工爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。     

苛瓦线高家沟隧道微振动爆破技术研究

新建苛瓦线高家沟隧道出口段（DIK60＋590～DIK60＋710）与既有隧道线间距11.6～40m。为保证既有隧道正常行车安全,对新建和既有高家沟隧道进行支护加固并采用微振动爆破技术施工。同时采用4C型振动测试仪对隧道爆破振动进行监测,根据监测结果并结合新建隧道确定下一次爆破的参数,对爆破设计进行优化。通过合理选择爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破、震动速度等方面的振动控制技术措施,使该隧道开挖施工爆破中的既有隧道振动速度值控制在安全范围以内。最后,利用微振动爆破技术保证了高家沟隧道开挖作业安全、顺利地进行。     

城市大跨度公路隧道光面爆破设计与优化

在建筑物密集的城市繁华地带的地下,进行大跨度隧道的开挖,只有结合实际情况制定合理的开挖方案才能使地面建筑物免受爆破振动的危害.针对嘉华隧道的实际情况,根据理论分析及现场试验,研究相应的爆破方案,提出在加宽段A采用上下台阶开挖,在加宽段B、C、D、E采用上导坑开挖的合理爆破方案.同时,给出隧道光面爆破参数的选取原则和加宽段B的施工布置.通过对爆破地震波的监测及结果分析,确立其传播衰减规律,以此从最大装药量、非电毫秒雷管段别、相邻段位的时差、掘进进尺等4个方面提出爆破参数优化措施,现场实施后取得满意效果.其对隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到指导作用.     

浅埋黄土隧道下穿公路施工技术

浅埋黄土隧道下穿公路施工安全要求高,施工难度大。本文结合顿村浅埋黄土隧道的成功实践,详细阐述了浅埋黄土下穿公路施工方法,为解决浅埋黄土隧道下穿公路施工问题提供了可供借鉴的经验。     

公路隧道施工监测问题研究

高速公路的隧道施工的监测问题是多元化的问题,作为施工的管理人员必须清晰地认识到监测的重要性,本文通过对施上监测中存在的一些问题进行了探讨,对提高公路隧道施工监测的质量具有一定的指导作用。