浅埋隧道下穿高压给水管道微振动控制研究

为减小区间隧道爆破作业对地下高压给水管道的扰动,需对其进行微振动控制。针对青岛地铁某区间隧道下穿DN1200高压给水管道,最近距离仅为8.9m、围岩Ⅳ~Ⅴ级的特点,结合爆破施工经验,进行了微振动爆破控制专项设计。通过选用大直径中空孔直眼掏槽、合理选择爆破参数,对爆破振动进行有效控制。同时,对爆破振动进行动态监测,分析爆破振动影响。结果表明:在进尺为750mm时,选用150mm直径中空孔,环形布置掏槽眼,分炮次起爆的情况下,可将振速控制在1cm/s以下,达到良好的减振效果,为类似工程提供了参考。     

9孔桶形掏槽一次成井技术

 为解决一次成井中天井断面小、深度低的问题,提出9孔桶形掏槽一次成井技术。通过对掏槽爆破机理研究,选取了4空孔掏槽方式,装药孔与空孔直径分别为0.11、0.25m,掏槽孔与空孔间距0.46m等爆破成井主要参数。采用非线性动力分析软件LS-DYNA对9孔桶形掏槽一次成井的关键—掏槽过程进行了数值模拟,实现了9孔桶形掏槽槽腔成形过程的可视化。模拟结果表明,成井参数选取合理,主掏槽孔能与空孔有效贯透形成“莲花形”槽腔,副掏槽孔能以“莲花形”槽腔为自由面进一步扩大槽腔。最后在理论分析和数值模拟基础上,以某露天矿为工程实例,对所取参数进行现场实验,一次爆破形成了23.4m天井,天井断面4m×4m,证明数值模拟结果准确,该技术在深孔一次成井中可行。     

深部岩体在掏槽爆破过程中的损伤演化机制

为研究深部岩体掏槽爆破过程中岩体的损伤演化机制,将Cowper-Symonds硬化模型与拉压损伤模型耦合以后的模型嵌入到LS-DYNA软件中对其进行数值模拟研究。数值模拟结果表明:地应力及临空面的存在对岩体的损伤演化机制有影响,地应力存在对应力波所诱发的压力载荷产生抵制作用,使得岩体受压力荷载作用产生的损伤范围受到影响,随着地应力增大,掏槽爆破岩体的损伤范围变小;掏槽爆破中的中心孔有充当临空面的作用,使得应力波在遇到临空面时形成拉伸波,并造成中心孔附近岩体的拉损伤往岩体内部扩展,最终有加大掏槽孔周围岩体的损伤范围作用。     

地铁浅埋隧道爆破振动效应试验与数值模拟研究

以新疆乌鲁木齐市地铁1号线东线隧道中营工-小西沟区间段为工程背景,对地铁浅埋隧道爆破振动进行了多次监测试验,发现地铁浅埋隧道地表掌子面前后16 m监测范围内存在空洞效应现象,随着与掌子面距离由小变大,空洞效应现象出现先增强后减弱的趋势直至最后消失;运用LS-DYNA程序,采用拉格朗日算法和完全重启动相结合的方法对地铁浅埋隧道爆破振动进行数值模拟,也得出了地铁浅埋隧道地表掌子面前后存在空洞效应现象的结论,空洞效应现象存在的区域为掌子面两侧10 m范围内,空洞效应现象在掌子面两侧6 m处最为显著.通过将掏槽孔装药一次爆破调整为多分段爆破,减小了掏槽孔单段起爆药量,降低了掏槽孔爆破产生的地表振动效应.      

液态CO_2相变破岩桩井开挖技术

为研究液态CO_2相变破岩技术在硬岩桩井开挖中的可应用性,分析CO_2破岩原理,得出泄爆压力与释放能量、TNT当量的关系,进行CO_2破岩成井现场试验和振动监测。研究结果表明:适量的空孔可创造临空面,明显降低质点振动速度,增强破岩效果,但空孔过多会增加泄爆能量的耗散通道,弱化破岩效果或导致破岩失败;CO_2破岩振动波的持续时间短、衰减快、高频成分少,各分速度的主频带一般在100 Hz以下,主振频率集中在20 Hz左右;在半无限岩体中,CO_2破岩区域可分为压碎区和破裂区,压碎区直径为管径的3~4倍,破裂区直径为管径的10~15倍;CO_2破岩技术克服了传统炸药爆破的缺点,是一种高效的台阶破岩方法,还可有效应用于硬岩桩井开挖中,为类似工程岩体开挖提供了新思路。     

栗木山隧道层状硬岩掘进控制爆破技术

岩体中的节理会造成爆炸应力波的耗散和泄露,从而影响爆破效果。平罗高速栗木山隧道围岩以Ⅲ、Ⅳ级为主,岩层中厚层状、质地坚硬,因水平节理的影响施工过程中易出现炮孔利用率低、周边超欠挖现象。通过采用楔形加直眼混合掏槽形式、合理布置炮孔、控制单孔装药量、周边孔采用空气间隔装药结构等措施,增强掏槽爆破能量而控制周边孔、二圈眼的装药量,减少了节理面附近的岩体过度破坏;同时严格按设计爆破图表施工,提高了炮孔利用率和光面爆破半孔率,研究取得了良好的爆破效果。     

特大断面隧道倒T型掏槽爆破研究与应用

提出特大断面隧道倒T型掏槽爆破方法,并分析了该方法的爆破原理.以龙南隧道为工程背景,利用数值模拟对比分析了现场单楔形掏槽爆破方法与倒T型掏槽爆破方法的爆破效果,并将倒T型掏槽爆破方法运用到工程实践.研究结果表明:在掏槽爆破作用下,距炮孔底部1/4位置处爆破形成的破碎范围最大,当掏槽孔爆破时该位置受爆破作用影响最大;倒T型掏槽爆破成腔体积大于单楔形掏槽爆破成腔体积.除自由面附近的单元外,倒T型掏槽爆破作用下单元有效应力约为单楔形掏槽方式爆破作用下同一位置单元有效应力的4倍.在自由面附近,两种掏槽方式爆破产生的有效应力接近.现场试验炮孔利用率平均为90.2%,炸药单耗由试验前的0.78 kg/m~3降低到0.75 kg/m~3,光面爆破效果提高,加快了现场施工进度,节约了施工成本.     

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...     

隧道掏槽爆破振动信号两种分析方法

通过设计两次起爆的起爆网路,控制掏槽眼引起的振动速度,有效地减少了振动对周边构建物的影响。对掏槽爆破时振动信号进行了FFT分析、小波包分析,结果发现:单向爆破振动速度控制在2.1 cm/s以内,振动频率集中于50~100 Hz。傅里叶分析法(FFT法)与小波包分析法在处理振动信号主频的结果相差不大,速度的FFT图谱与爆破振动信号能量-频谱图相似。可用FFT法快速粗略地计算振动信号的主频与估计能量分配比例。但FFT法计算精度没有小波包分析法高,在精度要求高的情况下仍需使用小波包分析法进行信号分析。     

中硬岩深孔直眼掏槽爆腔形成机理比较

在中硬岩隧道爆破中,掏槽爆破方式对后续爆破效果起着至关重要的作用。本文从八孔直眼掏槽、五星掏槽两种掏槽方式入手,利用ANSYS/LS_DYNA显式动力有限元软件,比较此两种直眼掏槽方式在爆破不同时刻、不同截面的爆腔及裂隙面积,得出五星掏槽在中硬岩深孔掏槽爆破中形成的爆腔优于直眼掏槽的结论。     

浅谈中深孔直眼掏槽光面爆破技术的应用

总结元沙煤矿存+399m南大巷室掘进巷道应用中深孔爆破技术的使用效果,分析在掘进巷道中应用直眼掏槽中深孔爆破技术的优缺点,提供应用直眼掏槽中深扎爆破技术要求和爆破技术参数,提出在应用中应注意的技术要领.认为直眼掏槽中深孔爆破技术是一项先进的技术,值得推广应用.     

高瓦斯矿井硬岩巷道掘进中爆破技术研究

高瓦斯矿井的硬岩巷道爆破掘进,采用斜眼不同阶微差深部掏槽爆破技术能增大掏槽深度和体积,掏槽眼为大直径药卷,周边眼为小直径药卷,采用串并联网路全断面一次起爆,达到快速掘进的目的,巷道成型好有利于巷道的支护。     

地铁隧道电子雷管爆破降振技术及爆破参数优化研究

文章以北京地铁隧道16号线施工为工程背景,采用电子雷管爆破技术,研究了不同炮孔布置方式及隧道上方土体较厚时爆破振动波的传播规律。研究结果表明：采用三排掏槽孔爆破可以有效的降低爆破振动,并提高单次进尺;隧道埋深较大时,爆破主频较低,信号内小于20Hz的低频能量比例较大。采用电子雷管微差爆破很难提高爆破远区的振动主频,因此必须减小爆破药量和单次进尺以控制振动强度;距隧道掌子面25—30m范围内有建筑物时,必须采用小爆破进尺,单孔装药量最大不超过1.2kg;当建筑物在30m以外时,可以适当增加爆破进尺,以保证隧道的高效和安全施工。研究成果可为类似工程提供有益的参考。     

地铁浅埋隧道爆破振动监测及HHT信号分析

为解决地铁浅埋隧道掘进过程中爆破振动对地铁施工安全及周围建构筑物的影响.论文以新疆乌鲁木齐市地铁1号线东线隧道中营工-小西沟区间段为工程背景,对地铁隧道掘进爆破时地表产生的振动效应进行了多次监测,得出地表振动速度自掌子面正上方向两边逐渐减小;将爆破产生的振动信号通过HHT方法变换,发现隧道掘进爆破产生的振动信号,其能量主要分布在时间段0~1.2 s,其频率主要分布在频率段0~60 Hz之间.采用掏槽孔分段起爆技术,显著降低爆破振动效应,同时有效控制了隧道爆破施工对周围建构筑物的影响.     

掏槽药量与起爆时差的关系对隧道爆破合成振速的影响

爆破参数如爆破安全药量、起爆时差等计算的准确性对城市隧道低振速控制爆破至关重要,在逐孔微差爆破振动叠加情况下其计算十分复杂和困难.以南方某城市隧道工程为背景研究上述问题的解决方法:实测各段雷管样本起爆延时范围;进行现场单孔单自由面爆破实验获得不同药量-时间振动曲线;再利用MATLAB程序,根据每段不同延时范围,将两单孔曲线按相邻段起爆的多个微差间隔进行不同振动叠加,选择其中最大振速的合成曲线与单孔振动曲线按下一相邻孔的微差间隔进行新的振动合成,最终得到8孔微差掏槽爆破后的累积叠加曲线.以此与现场实测振动曲线比较,发现第二临空面形成时间在起爆70ms以内;爆破药量设计以起爆70ms前的微差爆破合成振速为依据,确定了安全药量计算方法,在试验隧道控制振速1.0cm/s条件下安全药量为1.0kg,现场监测表明全部爆破振速均在要求指标之内.     

斜井掘进爆破参数计算机模拟研究

1 掏槽眼爆破效率的统计分析为了能获得爆破效率高而又稳定的掏槽方式,根据铜矿斜井所穿过的岩层(主要为流纹岩)及水文地质资料,并以工程类比法进行指导,做了螺旋掏槽、楔形掏槽、似菱形掏槽,双螺线掏槽的爆破试验,证明楔形掏槽与直眼似菱形掏槽的爆破效果较好。对上面两种掏槽以正交设计方法设计出试验方案。通过分析计算知到垂直楔形掏槽爆破效率均值小于似菱形形掏槽的爆破效率。     

光面爆破在井巷掘进中应用及注意事项

井巷掘进中,爆破效果的好坏不仅能够保证施工安全,还能减少施工成本、加快施工速度、延长巷道服务年限。该文通过对爆破参数,掏槽孔布置方式及参数确定等分析的研究,该文通过解决现场施工中打眼希、单孔药量大的问题,为现场指导掏槽眼、辅助眼、周边眼的参数确定等抛砖引玉。     

煤矿岩巷中深孔掘进爆破试验研究

针对煤矿普遍存在的中硬岩爆破效果差的问题,分析了煤矿中硬岩巷道掘进爆破效果的因素.经过新月矿中硬岩石巷道典型工作面中深孔爆破试验研究发现,在条件允许的工作面采用直眼楔形复式掏槽,连续不耦合装药,掏槽眼反向起爆进行掘进爆破的方法具有较优的掏槽效果和较高的安全性,取得较好爆破效率和光爆效果.试验成果可供其他类似工程提供参考...     

硬岩巷道掘进的中深孔爆破试验研究

根据硬岩巷道掘进的具体特点,介绍了目前常用的中深孔爆破的掏槽方式,以及选择掏槽形式时应综合考虑的原则,利用爆炸作用理论对掏槽爆破的炮眼问距和装药量进行计算,在现场进行了4种形式的直眼四角菱形掏槽试验,并对该种掏槽方式的爆破效果、施工管理及有关技术问题作了较为细致的分析探讨。     

小断面巷道硬岩爆破方法

本文从大田胜利水库干渠工程引水洞的爆破施工中，总结出了小断面巷道硬岩爆破的方法。认为：小断面巷道硬岩爆破，应当用双孔眼桶形直线掏槽法，并把不装药空眼之一加深200──300mm，在此处倒装药包，同时还应在服口充填炮泥。文章还对炮孔数目的确定、各炮孔药量的分配等作了说明。