土石交界地层隧道爆破振动控制技术研究

发布时间：2022-01-26 12:55

　　以空树河铁路隧道土石交界地层条件为研究背景,分析隧道地层地质条件和应力分布情况,并开展了隧道爆破方案设计和振动监测设计。分析结果表明:①当土石交界面为水平分布时,中下台阶具有较为明显的应力集中现象;土石交界面倾斜的情况下,内力呈现不对称分布,该类地层会造成隧道结构轴力和安全系数突变,但基本不影响弯矩。②当土石分界面位于掌子面时,振动波对混凝土钢拱架影响较为明显,顶拱部位振动速度最大可达7.97.9 cm/s,拱腰位置最小0.1～1.2 cm/s,受拉破坏的区域最大深度为顶拱以下2.6 m,分布于土石交界地层以上。③土石分界面位于顶拱以上时,土石分界面振动速度高达11.5 cm/s,大于其他开挖区;当振波穿过土石界限后振速衰减变快,受拉破坏最大深度为1.12 m。通过精细爆破设计、信息化施工、合理设置爆破参数和预加固措施,采用三台阶施工法有效控制土石交界地层隧道的爆破振害。 

【文章来源】：公路工程. 2020,45(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

空树河隧道土石交界地层典型纵剖面

针对土石分界不良地质特征,及其所带来的应力位移变化规律,选用三台阶分段爆破设计方案,台阶长度设计为10 m,上下台阶间距设置3倍洞经,上台阶采用楔形掏槽法,下台阶采用水平孔拉法,循环进尺控制1.0～1.5 m。根据土石分界面相对隧洞位置和角度进行微调,开挖方法严格遵循“短进尺,弱爆破,勤量测,早封闭”原则[10],进行了不同的爆破试验。隧道爆破施工流程见图2。爆破所采用的炮眼间距根据位置不同一般为0.4～0.9 m,炮眼深度每个循环进尺0.1～0.2 m,掏槽位置最深约为0.5 m,炮眼数目设计为150～180个左右,具体设计参数见表1。

振动爆破监测主要以爆破时隧道土层分界面、钢筋混凝土套拱和洞内衬砌部位的振动速度为主。选择TC-500爆破振动监测仪和速度接收器,记录不同部位的振动速度和应力,用于调整和优化爆破设计方案,监测点布置见图3。当炸药爆破所产生的荷载作用于掌子面以及附属建筑物时,其冲击荷载通常为具有上升段和下降段的三角形荷载,具体表达如下:

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3610529