爆破扰动下邻近层状围岩隧道的稳定性与振速阈值

爆炸荷载下邻近既有层状围岩隧道的迎爆侧易发生开裂、破坏,确保既有隧道围岩在爆破扰动下的安全是隧道近接施工中的关键问题。基于弹性力学和结构力学原理,建立了既有层状围岩隧道迎爆侧最危险点的简化力学模型,得到了最危险点的应力计算表达式,分析了隧道半径与岩层厚度的比值、岩层的倾角、岩层所对应的圆心角和隧道埋深等因素对既有隧道围岩稳定性的影响规律,并依据岩体最大拉应力判据确定了既有层状隧道围岩稳定的质点临界振动速度,结合地震波传播时的衰减规律,可以得出爆破施工时的最大单响药量,从而为隧道近接爆破动力扰动施工提供理论依据。

爆破振动对地下管道影响试验及风险预测

为了降低爆破振动有害效应,探究爆破振动对地下管道的影响,需基于管道破坏的应变准则,建立爆破振动质点峰值速度与管道破坏的对应关系。利用TC-4850N爆破振动测试仪、DH3820静态应变测试系统在大龙经济开发区高铁城棚户区山地场平工程进行爆破现场试验;对获得不同爆心距、不同最大段装药量时管道地表振动峰值速度及相应管道轴向、环向应变,进行拟合分析,结果表明合成峰值振速与地下管道轴向、环向应变呈指数函数关系;结合该场地条件下爆破振动衰减规律及管道最大容许应变,预测出试验条件下管道所能承受的地表最大峰值振速及此爆破条件下管道爆破施工安全距离。分析表明,燃气管道50 m范围内禁止爆破施工的规定有待改进,应根据实际情况分析预测地下管道安全距离。

预应力混凝土连续梁桥控制爆破拆除

针对茅台大桥的结构特性、周边环境特点及要求,确定了采用控制爆破对主桥梁进行爆破,之后利用机械对位于受控对象近区的引桥进行拆除的综合方案。采取在桥面上开窗,搭设钢管架爬梯连接拱肋,在拱肋上搭设钢管架走廊及栏杆,水中桥墩上方悬挂吊篮施工的作业方式,解决了高空施工的难题,确保施工安全。根据桥墩所处的环境采取不同的爆破参数、防护设计,控制了爆破危害效应。通过对爆破网路延期时间的控制,实现了桥体的柔性坍塌,有效降低了触地冲击荷载。特别是针对桥梁下方的茅台酒厂排污管及茅台镇排污沟制定了主动与被动、刚性与柔性相结合的防护方案,显著降低了大落差下触地冲击荷载的危害,确保了受控对象的安全。

缓冲孔对爆破振动信号幅频特性影响研究

为探索缓冲孔对爆破振动信号的峰值质点振动速度、主振频率和各频带能量分布等的影响,依托贵州某露天矿临近边坡爆破振动试验,获得了现场主爆破和缓冲爆破的振动信号。分别采用小波包分析和数值模拟方法对采用主爆破和缓冲爆破的振动信号进行分析。结果表明,临近边坡缓冲爆破具有明显的减震效应。相同测点条件下,水平切向振动信号的减振率最大,减振效果最好。且随着测点距爆源的距离越近,其减振效果越好。爆破振动信号的能量主要集中于60 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。设置缓冲孔进行临近边坡爆破时,其振动信号的能量更向高频的主振频带集中,有利于避开边坡的自振频率。

基于未确知测度理论的台阶爆破效果综合评价

为了解决台阶爆破效果评价中因素的不确定性问题,运用未确知测度理论建立了台阶爆破效果的综合评价模型,并选取大块率、爆堆形态、松散系数、块度分布、根底率、后裂距离、振动速度、飞散距离、环境影响、炸药单耗、雷管单耗、延米爆破量等12项指标作为未确知测度模型的判别指标。根据实测数据,建立各指标的未确知测度函数,利用信息熵理论和置信度识别准则分别确定了各判别指标的权重和评价等级判定标准。最后得出台阶爆破效果的综合评价结果。用台阶爆破效果的综合评价模型对洪水台土石方平场工程4次台阶爆破效果进行综合评价,分析结果与实际情况完全相符。

自由面数量对爆破地震波时频特性影响分析

为了分析自由面数量对爆破地震效应的影响,进行了现场试验。基于实测数据,利用AOK时频分布与小波分析相结合的方法,以质点振动峰值速度、主频、频带能量分布及频带能量持续时间为指标,对不同自由面下爆破地震波特性进行了详细的解读。结果表明:随着自由面数量的增加,爆破地震波质点振动速度峰值降低,主频增加且主频带变宽,峰值能量降低,低频部分占总能量的比例降低,且持续时间变短。因此可从能量的角度认为,自由面越充分爆破地震的危害效应越低,越有利于结构的安全。

斗篷山道路开挖工程爆破振动安全控制技术研究

城镇道路工程中的爆破振动一直是施工各方关心的问题,爆破振动控制技术的研究对爆破安全具有重要的意义。结合贵阳市斗篷山道路开挖具体工程实例,根据损伤理论和声波测试技术取得保护对象的爆破损伤累积系数,用以修正安全允许振速作为爆破振动控制标准;进一步分析爆区周边振动控制要点,对附近民房采用三级保护,军用信号塔采用二级保护。控制爆破后保护对象附近的振动监测结果显示:采用电子雷管网路爆破的最大振速明显小于导爆管网路爆破,并且爆后岩渣块度均小于50 cm;运用模糊评判方法分析导爆管网路爆破效果和安全控制标准的贴近度为0.350,而电子雷管网路爆破贴近度0.425更接近于安全控制标准;采用合理的爆破振动控制措施结合电子雷管爆破技术使斗篷山开挖爆破振动得到了有效的控制。

基于层次分析法对桩井爆破效果影响因素分析

桩井爆破因自由面单一、狭小,工程实践中爆破效果不理想,为了改善桩井爆破效果,需要确定其主要影响因素。以某安置房桩井爆破工程为例,建立了影响桩井爆破效果主要因素的层次分析模型,应用层次分析法进行定量分析。结果表明:主要影响因素为岩石性质、炸药单耗、地质构造、断面大小,权重值分别为28.04%、11.92%、11.37%、8.1%。选取炸药单耗与桩井断面大小两个主要影响因素在工程现场进行实验,二者中炸药单耗对桩井爆破效果的影响更大,证明了层次分析法定量分析结果的正确性,对桩井爆破的设计施工有一定的指导意义。

台阶爆破振动传播规律及动力响应特征研究

针对台阶爆破施工对邻近建(构)筑物的破坏问题,以某台阶爆破工程为背景,通过现场实验及数值计算,研究了水平距与高程共同作用下单响最大药量为3.8 kg、直径为38 mm孔爆破振动传播规律及动力响应特征。研究表明:振速响应特征规律与现场实测一致,水平距与高程共同作用下爆源近处峰值振速衰减较快,远处衰减较慢,垂向出现典型的高程放大效应,放大系数为1.2倍,但总体峰值振速并没有出现放大效应,主频率与总体峰值振速保持较好的一致性,总体呈衰减趋势;位移响应特征规律与振速变化趋势一致,合成峰值位移与合成峰值振速存在函数关系y=0.18+0.74v。

应用层次分析法分析土石方爆破影响因素的权重

以贵州省遵义市湘江工业园区内某土石方爆破工程为例,在详细研究该工程地质条件的基础上,应用层次分析法计算了影响爆破效果各因素的权重,并对其进行了一致性检验,计算结果表明,影响中深孔爆破效果各因素的权重从大到小依次为矿岩性质、地质条件、穿孔参数、岩体结构、炸药单耗、穿孔及装药质量、装药结构、起爆药包位置、起爆顺序及微差时间,其中自然因素中的矿岩性质的层次总排序权值为0.364,为主要影响因素,穿孔参数的层次总排序权值为0.146,是人为因素中的主要影响因素,因此在地质条件一定的情况下首先必须确定合理的穿孔参数,以达到较好的爆破效果。

基于模糊层次分析法的高楼拆除爆破安全评价

结合茅台镇高层楼房拆除爆破工程实例,利用层次分析法分析拆除爆破施工中影响安全的主要因素,建立对比判断矩阵,运用模糊评判法计算出楼房拆除爆破中布孔是首要关键的工序,亦是影响爆破安全最主要的因素。通过获取各影响因素的权重,能够让管理者在施工中发现主要影响因素并加强安全管理,有效控制各个因素的危险度,从而提高高楼拆除爆破的安全性。模糊综合分析结果表明,拆除爆破重点在于施工人员的管理,同时完善安全防护措施能够使得爆破施工顺利完成。

基于能量的爆破地震波衰减公式

探讨了爆破地震波能量的计算方法,建立了爆破地震波能量的衰减公式,分别采用η和β表示炸药能量转换为地震波能量的百分比和传播介质的衰减系数,通过能量转换百分比的对比,能够分析各个爆源因素对地震波能量的影响。并结合工程实例进行了验证分析。结果表明:采用爆破地震波能量的衰减公式进行拟合分析的线性相关性比萨道夫斯基公式高,说明了采用爆破地震波能量的衰减公式对地震波强度进行预报是可行的;通过遵义市新浦新区洪水台场平工程北、南两区爆破地震波能量衰减公式中η值的对比分析表明总药量和炮孔数不仅对爆破后地震波的初始总能量有影响,还对地震波初始总能量的转换率有影响。

提高露天矿边坡稳定性的爆破减震缓冲垫

在对岩体高边坡爆破减震分析的基础上提出了一种简便、有效及成本低的降低岩体开挖及边坡爆破震动的缓冲垫装置,不仅可以避免对炮孔半周边岩石产生大量裂缝而且可以避免由于多次爆破震动对边坡岩体产生的累积损伤,使边坡岩体及围岩受到的爆炸冲击荷载低于岩体破坏的门槛值,大幅度增加岩体边坡稳定性,并提高边坡稳定角度。用爆破实际测震数据说明、工程爆破效果验证,首次用在攀枝花露天铁矿边坡开挖工程中,半孔率可达到95%以上。

模糊综合评价法在岩土爆破安全评价中的应用

将模糊综合评判法引入岩土爆破安全评价,建立多层次爆破施工安全的模糊评价体系并以以惠罗高速1号料场岩土爆破工程为例进行模糊综合评价,得出该料场爆破施工安全等级。结果表明:模糊综合评判法具有定量评价的优点,可为岩土爆破安全评价提供参考依据。

基于BP神经网络的高含水岩石爆破震动参数预报

运用现场试验震动监测得出水介质对高含水岩石爆破地震波传播规律的影响,再结合BP神经网络理论,将水介质纳入网络模型,建立爆破震动参数预报的BP神经网络模型。采用高含水岩石爆破现场监测数据对网络模型进行训练。把训练达到最优后的预报结果与实测结果作对比,发现BP神经网络模型预报参数与实测值较为接近。

露天深孔爆破盲炮研究综述

盲炮一般比较隐蔽,为露天深孔爆破施工中的安全隐患,为有效控制盲炮的产生,分析了其产生的原因及危害,并根据工程实际情况提出盲炮的处理方法和切实可行的预防措施。在爆破过程中,应加强岗位培训、完善现场管理制度、优化爆破设计、提高爆破作业的精度和安全度,从而在源头上控制盲炮的产生及盲炮事故的发生。

2座105m高双曲线冷却塔控制爆破拆除

针对复杂环境下2座105 m高冷却塔的结构特点和周围环境情况,采用了机械开设定向窗和减荷槽的预处理方案,之后对圈梁和人字立柱进行爆破。采用了交叉复式网路多段微差爆破,通过延期增加冷却塔倒塌时扭转撕裂时间,来减小冷却塔的塌落块度;采用双层胶皮网和草垫结合的方法有效的控制了飞石;采用开挖减震沟、敷设减震缓冲提有效降低了塌落冲击振动;特别是针对冷却塔爆破粉尘污染严重的现象,在冷却塔基础处灌入1 m高的水,采用单药量分散小药包进行水耦合爆破,有效的降低了粉尘的危害。最后利用高速摄影分析了冷却塔倒地冲击气浪造成周边民宅受损的原因。

茅台酒厂26层剪力墙结构大楼爆破拆除

根据茅台酒厂钟楼的结构特性、周围环境特点及爆破要求,分析该栋26层高楼的爆破拆除控制要点,采用了单向三折叠的爆破方案。通过爆破方法预先拆除切口内部分剪力墙,有效地降低爆破总药量;通过切口间开设铰链,使大楼在空中充分解体,减小了塌落体的触地块度,从而降低了触地冲击;采用胶皮网覆盖和敷设减振带等防护措施,有效地控制了爆破飞石及触地振动。结合高速摄影对钟楼倒塌后坐造成排污管及排污沟破坏的原因进行了分析,可为类似工程提供参考。

钻孔电视在深孔爆破中的应用

某矿以炸药爆破方式剥离矿岩,因岩体局部节理裂隙发育,严重影响爆破效果和效率,尝试利用钻孔电视对钻孔的360°孔壁进行无扰动的原位连续摄像,分析岩层结构和节理裂隙,研究了裂隙发育对大块率的影响规律,就装药结构和爆破方案的改善进行了探讨。

复杂环境下贵阳电厂2^#冷却塔抢险爆破

为安全、快速完成贵阳电厂2#冷却塔的抢险爆破,采用定向倒塌的爆破拆除方案。首先在施工过程中对塔顶进行位移监测,以确保施工过程的绝对安全;然后根据冷却塔目前的结构特点,为实现爆破时冷却塔的充分解体,采取提高定位窗和卸荷窗的切口高度,确保塔体在机械预处理过程中的稳定性;最后采用ANSYS软件分离式共节点模型,对爆破方案进行了数值模拟,验证了所选用方案的可行性。鉴于冷却塔附近铁路高架桥的重要性,采用了开挖减振沟、敷设缓冲堤及搭设防护排架综合防护手段,最终圆满完成了冷却塔的抢险爆破,可为类似工程提供参考。