盾构隧道隐蔽岩体控制爆破技术研究

发布时间：2020-08-22 18:54

【摘要】：随着地铁工程建设的不断发展,施工过程中遇到的问题也层出不穷。在东部沿海地区,盾构隧道施工断面内地下孤石和基岩是目前盾构施工过程中遇到的最大难题之一,目前处理孤石和基岩的方法都存在着明显的缺点。因此,利用钻机在地面直接钻孔、制作专门药包筒对复合地层中遇到孤石、基岩进行爆破破碎的方法,为盾构施工技术推上一个新的台阶。本文采用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法,对盾构隧道隐蔽孤石和基岩的控制爆破技术进行了研究,研究成果将为实际工程提供理论和应用指导。论文取得如下主要成果:(1)对于孤石和基岩,随着装药量的增加,地表质点峰值振动速度增大,且岩石破碎块度的最大值和平均值都随着装药量的增加而减小。(2)炮孔间排距和装药量相同时,采用间隔装药时孤石的破碎效果较好。(3)间排距为0.9m时,孤石破碎的最大块度较大,其中,当连续装药长度为1.4m时,孤石破碎的最大块度值最大;间排距为1.1m时孤石破碎的最大块度较小,当间隔装药长度为1.7m时,孤石破碎块度的最大值为18.065cm。(4)当药柱间的起爆时差为4ms,炮孔排距为0.85m时,基岩破碎块度的最大值和平均值均最小;当药柱同时起爆,炮孔排距为0.95m时,基岩破碎块度的最大值和平均值均最大;当斜坡角度超过70°时,斜坡处岩石的最大破碎块度会大于30cm,此时需要在斜坡处增加药柱。(5)孤石爆破测试点的峰值振速分别为2.2854cm/s和2.1010cm/s,小于实测数据,符合爆破安全规程的要求;孤石爆破破碎效果现场取样和数值分析的结果较为接近;基岩爆破测试点的峰值振速分别为2.5216cm/s和2.5216cm/s,略小于实测数据;基岩爆破破碎效果现场取样和数值分析的结果较为接近。(6)微差爆破的采用、临弱面的存在、人造临空面的设置,都有利于爆破施工中岩石的破碎和地面振动的减小。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.43
【图文】：

a）立面图 b）平面图图 3-5 质点位置示意图Figure 3-5 Sketch map of node position据选定质点的质点编号，在数值模拟模型的后处理中描绘各个质点的振时程曲线如图 3-6 所示。

图 3-6 质点振动速度时程曲线（质点 1~16）Figure 3-6 The vibration velocity curves of node (node1~16) 3-6 所描绘的质点振动速度时程曲线可以得到各个质点峰值-5 所选质点及其参数（表 3-5），可以得到各个质点峰值振动化，如图 3-7 所示。

地表质点选取位置示意图

【参考文献】

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1 刘洪震;;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[J];隧道建设;2015年03期

2 陈秋鑫;李俊才;刘光臣;刘松;;盾构施工安全穿越禄口机场复合地层段的数值模拟与监测分析[J];铁道标准设计;2014年12期

3 冯欢欢;陈馈;王助锋;张合沛;;大连富水复合地层盾构施工关键技术探讨[J];现代隧道技术;2014年01期

4 杨亚璋;;越海盾构工程孤石探测技术探索[J];隧道建设;2012年05期

5 鞠海峰;徐志胜;张焱;;地铁隧道孤石区段施工工法比选[J];铁道建筑;2012年03期

6 刘建国;;深圳地铁盾构隧道施工技术与经验[J];隧道建设;2012年01期

7 竺维彬;黄威然;孟庆彪;洪勇;;盾构工程孤石及基岩侵入体爆破技术研究[J];现代隧道技术;2011年05期

8 钟长平;竺维彬;鞠世健;;复合地层盾构掘进的指导原则[J];都市快轨交通;2011年04期

9 朱北斗;龚国芳;周如林;刘国斌;;基于盾构掘进参数的BP神经网络地层识别[J];浙江大学学报(工学版);2011年05期

10 张莹;蔡宗熙;冷永刚;亢一澜;;盾构机掘进参数的关联分析与地质特征识别[J];哈尔滨工程大学学报;2011年04期

本文编号：2801022