引水隧洞电子雷管爆破震动特征研究

研究目的:受线路位置的限制,处于市区的浅埋隧道往往近距离穿越一些地表建筑物,施工环境十分复杂。爆破开挖会影响到建筑物的安全,引发工程爆破事故纠纷。本文以杭州市钱塘江引水入城工程浅埋段爆破为例,分析电子雷管爆破震动和普通雷管爆破震动的特点,为解决复杂环境条件下控制爆破问题提供依据。研究结论:通过对杭州市钱塘江引水入城工程浅埋段爆破震动测试数据分析,得出:(1)电子雷管爆破震动峰值震速低、持续时间短、波形均匀、稳定性好,减震效果明显;(2)电子雷管爆破震动频带范围宽,呈现多峰特征,高频成分相对较多,其时能密度曲线峰值多而密集,无明显分离的突峰点,逐孔起爆的干扰和叠加作用明显;(3)电子雷管精度高、安全性能好,能够有效改善爆破效果和降低炸药单耗,综合效益显著;(4)本工程所采取的控制爆破和隧洞支护措施取得了较好的应用效果,对城市浅埋段控制爆破有一定的参考意义。

隧道爆破施工对邻近输油管道的影响评价

隧道爆破施工所引起的环境振动可能对邻近建(构)筑物造成不利影响。对某新建公路隧道爆破进行监测,取垂直方向峰值最大波速为研究对象,运用萨道夫斯基公式对所测数据进行回归分析,结合爆破安全标准,对邻近输油管道的影响进行评价,并给出了合理的爆破减振建议。

杭州地铁人民广场站深基坑降水研究

研究目的：结合杭州地铁2^#线人民广场站深基坑降水的工程实践，采用三维渗流模型模拟基坑内外渗流场，选用有效的降水设计方案，保证基坑开挖期间安全，并对承压水降压风险和地面沉降进行分析，为类似工程积累宝贵的经验。研究结论：（1）降水工程的专业性强，地域性非常明显，类似工程经验非常重要；（2）钱塘江两岸分布着复杂深厚的第四纪松散沉积层，其间发育有多层厚度较大的孔隙承压含水层，各含水层之间发生强烈的水力联系，构成了一个复合含水层系统，具有极高的承压水位，大大加大了深基坑降水的难度；（3）在深基坑的降水设计中，必须将工程地质、水文地质条件和基坑的围护体系结合起来，选取合理的水文参数，进行详细的三维渗流分析，才能保证降水方案的合理、有效；（4）降水运行必须严格执行设计方案中的运行要求，尽可能减少承压水位降深，进而有效控制坑边路面沉降量，确保周围建筑物的安全；（5）实践证明，该方法正确、可靠，是复杂深厚第四纪松散沉积层地区承压水深基坑降水设计的良好手段。

基于掌子面编录和地质雷达的综合超前预报技术

结合一深埋长大隧道工程,提出并实践基于掌子面编录和地质雷达的综合超前预报技术。在区域工程地质资料分析的基础上,重点依托隧道内掌子面地质素描进行预报方案优化和选择预报时机;依据局部揭露的不良地质体产状、单壁始见位置,通过三角函数运算,求得该条带状不良地质体在隧道两壁上下和拱顶的边界位置及其影响长度;当接近特殊地质地段时,采用地质雷达进行更精确的短期预报,依据雷达反射波的振幅、相位及频率等变化探查断层和地下水的赋存情况。对于较大范围的不良地质体,采取连续跟踪预报的策略,通过多次预报成果的验证及反馈能够显著提高预报的可靠性。该综合超前预报方法在隧道穿越断层和涌水段施工中取得满意的效果。

交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究

以绍兴曹娥江引水工程为背景,结合国内外研究成果和规范,研究了曹娥江输水隧洞下穿小舜江输水隧洞时爆破施工的减震控制技术。运用数值模拟方法,得到了不同工况下围岩应力的变化规律,预测了隧洞围岩的稳定性。以信息化施工理论为依据,对试验段的爆破振动速度进行了监测,通过回归分析得到了爆破参数K,α值,对最大装药量等爆破设计参数进行了优化,并应用于现场爆破施工。现场监测表明,优化后的最大装药量等爆破设计参数合理,爆破振动未对小舜江输水隧洞产生不利影响。研究成果可为类似工程提供借鉴。

水下爆破荷载作用下简支Kirchhoff板的积分变换解

为了获得水下爆破荷载下板的动力响应,在空间上采用有限Fourier积分变换,时间上采用Laplace变换,根据Taylor一维流固耦合理论推导得到不考虑流固耦合、气背和液背3种简支薄板的解析解.建立水下爆破荷载下的等边、简支板算例模型,对典型点的Von Mises应力时程、薄板的应力和挠度分布进行比较,解析解与有限元成果吻合良好.对薄板的挠度和应力开展关于弹性模量、板厚的参数分析,并与不考虑弯矩效应的一维解析解对比,研究表明:积分变换解析方法能够给出整个板上的应力和挠度分布,较好地处理流固耦合、边界约束和弯矩效应,更符合实际,也更具有实用价值.

精确微差爆破震动能量分布特征分析

数码电子雷管能够实现更为精确的微差爆破。为了掌握精确微差爆破的震动能量分布特征和减震机理,采用小波包分析方法对浅埋隧道的大量爆破震动实测数据进行了能量分析。结果表明:普通毫秒雷管爆破震动信号的能量主要分布在中低频带;数码电子雷管爆破震动信号的能量分布在更宽的频带;普通毫秒雷管爆破和数码电子雷管爆破震动信号的主震频带还可以分为若干个分震频带,表现为在若干个特定频率上有较突出的能量集聚;随着雷管段数增加和微差时间的减小,数码电子雷管爆破震动信号的能量频带分布加宽,高频成份的能量增加,爆破震动信号的分震频带数目增加,分震频带有往高频发展的趋势。精确微差爆破能够实现更好的减震效果。

监控量测与信息反馈在隧洞施工中的应用

隧洞的监控量测可以全方位、多层次地反映隧洞围岩及衬砌结构的变形和受力特点,量测数据经整理和分析得到的信息可及时反馈到设计施工中,进一步优化设计和施工方案,可以达到安全、经济、快速施工的目的。将监控量测应用于曹娥江引水工程隧洞开挖的全过程,通过施工监测和信息反馈,为施工单位提供完善的资料,确保了隧洞施工安全和质量,为超长度、大埋深隧道的施工积累了经验。