值得收藏!隧道和地下工程掘进爆破

百科   2024-12-12 17:03   北京  
来源:隧道矿工施工技术
01
前言
隧道是人们利用地下空间的一种形式,被广泛应用于铁路、公路、水利、水电矿山、市政、人防等部门。
由于钻爆法对地质条件适应性强、开挖成本低,特别适合于坚硬岩石隧道、破碎岩石隧道及大量短隧道的施工,目前仍是隧道掘进的主要手段。
目前我国引进全断面隧道掘进机,但根据我国的国情,钻爆法与掘进机在相当长的时间内将同时并存使用,而且在隧道掘进机及高压射流等新的岩石开挖技术进一步发展的同时,隧道爆破技术也会随着钻孔机具的不断改进、爆破器材的日益发展而不断进步。
爆破开挖是以钻孔、爆破工序为主,配以装运机械出碴而完成隧道施工的方法。
爆破开挖是建设隧道的主要工序,它的成败与好坏直接影响到围岩的稳定及后续工序的正常进行和施工速度,是隧道建设非常重要的组成部分。
隧道爆破一般采用小孔径钻孔爆破。
钻爆法开挖隧道的缺点是劳动强度大,施工环境较差,但随着岩石爆破技术的进步和机械化程度的提高,钻爆法的优势必将得到进一步的发挥。
铁路、公路交通等隧道爆破与矿山巷道掘进爆破原则基本相同,但其具有以下特点:
  • 隧道断面大,其高度和跨度超过6.0m,双线铁路和高速公路隧道以大断面和超大断面为主;爆破应重视对围岩保护。
  • 地质条件复杂,尤其浅埋隧道(埋深小于2.0倍跨度)岩石风化严重,受地表水、裂隙水影响较大,岩石节理、裂隙、软弱夹层等直接影响钻孔和爆破效果。
  • 隧道服务年限长,造价昂贵;施工中必须保证良好的质量;运营中应减少维修,避免中断交通。
  • 隧道爆破钻孔质量和精度要求高,孔位、方向和深度要准确,使爆破断面达到设计标准,超、欠挖在允许范围之内。
隧道爆破一般采用小孔径的钻眼爆破,其钻眼、装药、堵塞、爆破等施工操作具有以下特点:
  • 钻爆条件差。加之它与支护、出碴运输等工作交替进行,致使爆破工作面受到限制,增加了爆破的施工难度。
  • 爆破临空面少。岩石的夹制作用大,耗药量大,不能充分发挥爆破效果。
  • 钻孔质量要求较高。既要使隧道方向正确,满足精度要求,又要使爆破后隧道断面达到设计标准,不能超控过大。爆破时要预防飞石崩坏支架、风管、水管、电线等,爆落岩石块度均匀,便于出碴。
  • 随着以新奥法为理论基础设计的隧道越来越多,为充分利用围岩自承力,要求施工中尽量减少爆破对围岩的扰动,确保围岩完整。
  • 隧道爆破施工方法、施工机具和设备的选择主要取决于开挖断面的大小和隧道所处的位置。
  • 钻孔是隧道爆破的关键工序。
隧道开挖常用方法:全断面法、台阶法、单侧壁导坑法(CD法、CRD法)、双侧壁导坑法(孔镜法)和中导洞超前预留光爆层法。
根据隧道的断面大小、地质情况、围岩性质和施工队伍素质等综合考虑选取开挖方法。
一般情况下,I、II、III级围岩地段采用全断面方法;IV、V级围岩地段采用台阶法。
围岩比较破碎地段,隧道特大断面或超浅埋段,采用CD法、CRD法或双侧壁导坑法。I、II、III级围岩地段,隧道断面较大时,采用中导洞超前预留光爆层法。
单侧壁导坑法:CD法或CRD法。
CD法是CENTERDIAPHRAGM简称;CRD则是CROSSDIAPHRAGM简称。二者既有联系又有区别;适用于围岩软弱且大断面隧道爆破开挖。
CD法是用钢支撑和喷射混凝土隔壁分割进行开挖的方法。CRD法是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割进行开挖,一般在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用。
适用于围岩较差、地表沉陷难于控制或浅埋隧道,特点是:单侧导坑超前,中壁和另侧正台阶法施工,极大地降低了拱顶和边墙位移,但仰拱为薄弱环节,施工中易出现开裂,且围岩变化时不易调整施工方法。
隧道爆破各部位炮孔名称位置图
02
隧道常用掏槽形式
掏槽效果的好坏,直接影响整个隧道爆破的成败。
根据掏槽眼与开挖面的关系、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及装药起爆顺序的不同,可将掏槽方式分为三种:
(1)楔形掏槽;(2)直孔掏槽;(3)混合掏槽
03
隧道爆破参数设计
(1)循环进尺
隧道掘进循环进尺主要受钻孔设备能力、工程进度要求和岩石特性等的影响,需要综合考虑确定,从经济效益考虑,循环进尺宜取大值,但还要综合考虑钻孔机械的最大钻进深度,钻孔的效率与之配套装运机械设备的装运能力,岩体所能承受的爆破地震动强度,循环作业能力等因素。
(2)炮眼直径
一般隧道的炮眼直径在32~50mm之间;
药卷与眼壁之间的间隙一般为炮眼直径的10%~15%。
(3)炮眼数量
炮眼数量主要与开挖断面、炮眼直径、岩石性质和炸药性能有关:
N=qS/
式中:N,炮眼数量;q,单位炸药消耗量,一般取q=1.2~2.4kg/m3;S,开挖断面积;,装药系数,即装药长度与炮眼全长的比值;,每米药卷的炸药质量,kg/m。
炮眼数量常用的经验数值可参考表。
(4)炮孔深度
炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的炮眼深度有助于提高掘进速度和炮眼利用率。
随着凿岩、装碴运输设备的改进,目前普遍存在加长炮眼深度以减少作业循环次数的趋势。
炮眼深度一般根据下列因素确定:
(1)围岩的稳定性,避免过大的超欠挖;
(2)凿岩机允许钻孔长度、操作条件和技术水平;
(3)掘进循环安排,保证充分利用作业时间。
目前较多采用的炮孔深度为1.2~1.8m,中深孔2.5~3.5m,深孔3.5~5.15m。
(5)装药量计算及分配
炮孔装药量多少是影响爆破效果重要因素。药量不足,会出现炸不开,炮眼利用率低和石碴块度过大;装药量过多,则会破坏围岩稳定,崩坏支撑和机械设备,使抛碴过散等。
合理的药量应根据所使用的炸药的性能和质量、地质条件、开挖断面尺寸、临空面数目、炮眼直径和深度及爆破的质量要求来确定。
目前多采取先用体积公式计算出一个循环的总用药量,然后按各种类型炮眼的爆破特性进行分配,再在爆破实践中加以检验和修正,直到取得良好的爆破效果为止的方法。
(6)炮孔布置原则
(7)装药结构
隧道爆破,正向和反向起爆,研究表明:掏槽孔的首段应该采用正向装药起爆,其他孔采用反方向装药起爆;
从减振观点来看,每段起爆间隔时差应大于50ms,但每段起爆间隔时间又不宜过长,间隔时间过长,能量不能互相作用,后段爆破不能起补充前段爆破的破碎作用和抛掷作用。一般:掏槽爆破间隔时间为50~75ms,后续炮孔段间隔时间最大达到200~300ms。
当爆破对隧道周围设施有影响时,按受影响设施的最大允许振动速度值确定最大一段允许炸药量。
(8)起爆顺序
为了减小对围岩不必要的破坏,同一段号起爆的总药量要小于计算的最大单段允许用药量;此外,周边孔爆破和底板孔爆破的质点速度最大,有必要将周边孔和底板孔分为几个段位来爆破;正确的爆破顺序应为先掏槽,而后扩槽孔、掘进孔、二台孔、内圈孔、底板孔。最后周边孔光面爆破。
04
隧道周边孔控制爆破
在隧道爆破施工中,首要的要求是开挖轮廓与尺寸准确,对围岩扰动小。
周边孔的爆破效果反映了整个隧道爆破的成洞质量。
实践表明,采用普通爆破方法不仅对围岩扰动大,而且难以爆出理想开挖轮廓,故目前广泛采用控制爆破技术。
隧道控制爆破是指光面爆破和预裂爆破。
4.1影响隧道光面、预裂爆破的因素
A地质条件影响:地质条件是影响光爆、预裂效应最主要因素。岩石特性,地质结构,风化程度,直接影响光面爆破效果。一般硬岩、中硬岩、岩石完整性较好的岩体,有利于光面爆破,宜采用中深孔光面爆破;当地质复杂,裂隙发育和风化较严重部位,应适当缩小孔距,减小线装药密度,这样有利于光面形成,即使没有留下半孔,但对围岩扰动也较小。
B钻孔精度的影响:钻孔精度主要体现两方面内容:1)尽量克服开孔误差、钻孔角度误差、测量放线误差、严格控制钻孔外插角度和外插量,保证轮廓面平整成型;2)确定孔距E和光爆层厚度光的关系以保证光面效果,一般取:E=0.8W。
C爆破技术和施工工艺:包括:1)选择低密度、低爆速的专用光面爆破炸药;2)采用不耦合装药,不偶合系数取:1.25≤D≤2.0范围内;3)装药密度合理,防止过大或过小;4)不耦合间隔装药采用导爆索连接,防止装药太集中;确保填塞质量;5)光面、预裂爆破最好采用齐发爆破,需要控制时,齐发数量不应小于5发,延时时间小于25ms为宜。
4.2隧道光面爆破
(1)隧道光面爆破特点
光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法,在设计断面内的岩体爆破崩落后才爆周边孔,使爆破后的围岩断面轮廓整齐,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏,尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。
主要标准:开挖轮廓成形规则,岩面平整;围岩壁上保存有50%以上的半面炮眼痕迹,无明显的爆破裂缝;超欠挖符合规定要求,围岩壁上无危石等。
光面爆破对围岩扰动小,又保存了围岩自身的承载能力,从而改善了衬砌结构受力状况;减少超挖和回填量,若与锚喷支护相结合,能节省混凝土,降低造价,加快施工进度;
在松软及不均质的地质岩体中较为有效的开挖爆破方法。
(2)隧道光面爆破主要参数
光面爆破的成功与否主要取决于爆破参数的确定。其主要参数包括:周边炮眼的间距、光面爆破层的厚度、周边眼密集系数和装药集中度等。
影响光面爆破参数选择的因素,主要有岩石的爆破性能、炸药品种、一次爆破的断面大小、断面形状、凿岩设备等,其中影响最大的是地质条件。
光面爆破参数的选择,通常采取简单的计算并结合工程类比加以确定,在初步确定后,一般都要在现场爆破实践中加以修正改善。
周边炮眼间距E:一般取E=(l0~18)d;当炮眼直径为32~40mm时,E=32~70cm;
光面层厚度及炮眼密集系数:光面层厚度就是周边眼的最小抵抗线W;周边眼的间距E与光面层厚度W有着密切关系,通常以周边眼的密集系数K=E/W表示;实践表明,K=0.8较为适宜,光面层厚度W一般取50~80cm。
装药量:周边眼的装药量通常以线装药密度表示;线装药密度一般为0.15~0.25kg/m,全断面一次起爆时,为减少残眼,装药密度需适当增加,一般可达0.30~0.35kg/m。
预裂爆破是由于首先起爆周边眼,在其他炮眼未爆破之前先沿着开挖轮廓线预裂爆破出一条用以反射爆破地震应力波的裂缝而得名
预裂爆破目的:是在炮眼的爆破顺序上,光面爆破是先引爆掏槽眼,再引爆辅助眼,最后引爆周边眼;而预裂爆破则是首先引爆周边眼,使沿周边眼的连心线炸出平顺的预裂面。
由于预裂面的存在,对后爆的掏槽眼、辅助眼的爆轰波能起反射和缓冲作用,可以减轻爆表波对围岩的破坏影响,保持岩体的完整性,使爆破后的开挖面整齐规则。
4.3隧道预裂爆破
目前,确定预裂爆破主要参数的方法有理论计算法、经验公式计算法和经验类比法三种。
就目前的状况来说,对预裂爆破的理论研究还很欠缺,设计计算方法也很不完善,多半须通过经验类比初步确定爆破参数,再由现场试验调整,才能获得满意的结果。
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特殊条件隧道爆破
5.1软岩隧道爆破
一般把强度低、风化、破碎的岩层统称为软弱围岩。在这一类岩层中开挖的隧道,称为软岩隧道。
在软弱围岩隧道施工时,为了采用凿岩台车等高效的施工机械,提高隧道施工速度,更重要的是为了能应用新奥法施工技术开挖和支护隧道,区别于传统的施工概念。常常要求尽量采用大断面方法施工。
总体设计思想:拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破,核心采用控制爆破,减少爆破振动的影响和对围岩扰动,目的是尽可能减轻对围岩的扰动,维护围岩自身的稳定性,达到良好的轮廓成形。
采用钻爆法开挖时,可以采用减轻震动控制爆破技术进行半断面小台阶开挖爆破,主要具体措施:
A、合理选择开挖方案:软弱围岩,—般采用半断面小台阶开挖、小进尺开挖、分步开挖或下部小导坑先行、全断面扩大的开挖方法,在围岩过于软弱、岩体极风化、破碎、松散的情况下,可采用拱部先打通、支护,后进行下半断面开挖与支护,进尺宜在0.8~1.5m,常选用1.m左右。
B、周边采用光面爆破,或轮廓线钻孔法,或预留光面层光面爆破或采用风镐修边,效果比较好。
C、合理选择掏槽方式:一般宜选用楔形掏槽,尤其是小进尺循环楔形掏槽效果好。在有条件钻大直径空孔时,可选用螺旋掏槽。
D、控制最大一段药量:确定允许的爆破振动速度值,由实际测得的爆破振动速度衰减规律或参照类似工程条件的爆破振动速度公式计算。
E、优化炮孔的布置方式:合理分区,适当布置起爆顺序,首先破坏被爆岩石的拱形结构,使其具有自坍趋势,达到减少装药量的目的,对于下台阶爆破,可采用竖直钻孔方式。底板孔可分成几个段落分开起爆。这样减少了底板孔同段起爆,共同作用的炸药量,改变了底板孔抵抗线的方向,实际上缩小了底板孔孔的抵抗线,从而可减小底板孔爆破产生的地震动强度。
5.2浅埋(偏压)隧道爆破
市政、交通、水利等设施建设,经常遇到浅埋隧道。
例如,广州地铁一号线体育中心站—广州东站区间有一段长310m双线隧道,由于林和村居民楼拆迁困难,不得已改为暗挖法施工通过,受明挖结构设计的影响,林和村暗挖区间埋深特浅,距地表仅7m左右,暗挖区间有220m通过民房密集区。又如,宜昌市云集浅埋隧道为穿越东山连接老城区与开发区的一条城市隧道,埋深15.8m;杭州市钱江引水入城工程浅埋段洞顶上覆岩土厚度只有19.5~26.4m,隧道上方有需保护民房。
密兴路隧道、110应急线隧道等。

浅埋隧道爆破开挖特点:
由于洞顶覆盖岩土层薄,一般基岩较破碎,工程地质条件较差,爆破开挖必须确保隧道围岩稳定;
隧道一般处于城镇地区,隧道上方往往建有厂房、民房等建筑物,爆破开挖必须确保隧道上方建筑物的安全;
关于浅埋隧道在不良地质条件下实施爆破开挖的成功案例很多,在爆破开挖施工方面积累了许多有益的经验,可以归纳为以下三点:
  • 以爆破施工全过程的安全实时监测为依托,全面、超前掌握围岩和应保护建筑物的安全动态,指导施工安全;
  • 以降低爆破振动为重点,制定科学、合理的施工方案,采取有效的综合措施,确保隧道上方建筑物的安全,保证工程的顺利进展;
  • 以实施信息化施工为手段,加快反馈速度,及时调整爆破参数,优化设计,实现爆破对环境影响的有效控制。
浅埋隧道爆破开挖控制技术:
浅埋隧道,“短进尺、弱爆破、多循环、强支护”是爆破开挖施工的基本原则;
采用轮廓光面爆破和先进的掏槽减振技术是前提;
实施毫秒延期爆破是关键;
控制爆破规模,即控制单响药量和一次起爆药量是降低爆破振动的保证;开可采取选用低爆速炸药、或采用小直径炸药,布置减振干扰孔等辅助技术措施。
5.3小间距隧道爆破
铁路、公路建设,经常会出现两条平行隧道并行开挖或在既有隧道附近新建一条隧道情况,例如,单线隧道增建二线隧道,或新线隧道一开始就需建平行的双线。
我国隧道设计规范规定:在Ⅳ、Ⅴ类围岩中,两隧道的净距应大于2.0~2.5B;Ⅲ类围岩中,应大于2.5~3.0B(B为隧道开挖宽度)。有时由于隧道布置方向的限制或工程的需要,两条隧道之间的间距较小,若净距缩小,则将影响隧道的稳定性。

小间距隧道爆破开挖控制技术:
双线平行隧道距离直接影响隧道的稳定和安全,施工隧道的爆破开挖对既有隧道安全,受爆源、介质和隧道自身三大条件的影响,可能会引起邻近既有隧道围岩的损伤和稳定。施工关键是控制爆破对围岩的破坏,保证爆破施工对中隔墙的稳定性,保持邻近既有隧道的动力稳定。
小间距隧道施工采用分区开挖、循环施工的方案,可减小爆破振动、显著地降低爆破炸药单耗,施工中需要处理好爆破开挖与支护的关系,严格控制钻爆施工工艺,配以现场生产试验和仪器观测,提高施工管理水平。
06
地铁隧道施工
地铁隧道施工类似于一般隧道施工,但地铁隧道工程的地质条件及地面环境条件更复杂,钻爆开挖存在以下难点:
  • 隧道埋深浅,钻爆开挖时,防止爆破振动引起上方软弱地层的坍塌、危及施工安全,甚至塌至地面影响地面安全;
  • 由于某些隧道线先于在建隧道线完成,或者是两条隧道线同时在建,但两条线隧道间距较小,先行开挖隧道支护易受后开挖隧道爆破振动影响甚至破坏;
  • 地铁隧道从城区下方穿过,地面有大量的建筑和市政设施,钻爆施工易对地面及地中建(构)筑物产生振动影响,严重的还会危及生命财产安全;
  • 工期紧、降振与开挖进度矛盾突出安全条件下快速开挖方法,钻爆是关键。
地铁隧道爆破多采用CRD法施工;采用控制爆破技术和控制炸药单耗实现降低爆破震动强度,减少对爆破施工区段建筑物的影响,尽可能减轻对围岩扰动;充分利用围岩自有强度维持隧道的稳定性,有效地控制地表沉降,控制隧道围岩的超欠挖,达到良好的轮廓成型。
小断面通道开挖选取一次可挖的导坑断面,其余部分在不超过振动控制范围时,扩挖光爆,完成开挖。特殊地段和浅埋、断层破碎带,穿越道路、地下管线时,采用预裂爆破、周边布空孔、限定振速减少药量等方法,减小振动,并与支护手段相结合,保持隧道围岩稳定,保证施工安全,防止损伤管线、破坏道路、危及地面建筑物。
07
隧道爆破进展与展望
7.1隧道爆破开挖的特点
  • 炸药已经在隧道掘进中应用了几个世纪,20世纪60年代以来,由于机械掘进方法特别是TBM法,具有在适宜条件下的快速掘进、对环境影响小和控制超挖比爆破法小等优点,在许多情况下已经取代了爆破开挖方法。
  • TBM法有其不利的方面,如开挖的断面为圆形、在不稳定地层中机械利用率降低、机械高投资和长时间装卸阻碍了在短隧道中的应用等;
  • TBM的不足使得爆破法开挖在大断面隧道(如公路隧道)以及矿山巷道中仍有广泛的应用
  • 掘进爆破技术在很大程度依赖于爆破技术和凿岩设备的进展。对于许多类型的地下开挖工程,爆破还是一种有效的选择。
  • 现有的大型凿岩台车改善了钻爆法总体效率。Atlas公司的凿岩台车已经能够适应100m2的断面,并装备有计算机控制系统,钻进机构通过传感器和中央处理器相连,使得操作者能够监视钻进数据和诊断系统的任何故障,设计的钻孔模式被储存在能够提供自动确定炮眼位置的PCMCIA卡上,并直接控制凿岩台车的操作,双臂凿岩台车能够在宽6.8m、高5.3m断面范围进行全自动平行操作。
  • 影响钻孔效率和准确性的因素体现在超欠挖、根据设计的炮孔布置形式进行准确和快速的炮孔排列、最佳的装药、对于不同地层条件以最适宜的速度掘进多样化的炮孔等。
  • 凿岩台车的计算机控制系统和爆破设计软件结合能够大幅度提高爆破的精确性。
  • 现代液压钻机比早期钻机在钻孔深度上能够提高50%,一方面,在地层稳定性许可的条件下,炮孔深度越大、循环进尺越高;另一方面,当钻杆延伸到最大长度时,影响爆破轮廓的准确性,可以采用分步掘进法,在顶部采用传统的钻爆法,而底部采用台阶钻爆法施工对于大断面的开挖更有效。
7.2钻孔爆破的自动化控制新技术
(1)遥控操作设备
掘进过程中应用遥控操作的凿岩台车进行钻眼和遥控装岩。
(2)钻孔过程
开挖循环由计算机控制的双臂凿岩台车,在整个掘进过程中保持不变的计划钻眼模式,并被输入到面板计算机中,由定位钻臂和自动钻孔的控制系统来完成钻眼。
钻孔的定位在地面由远程遥控来完成,循环的主要部分是在潮湿的喷射混凝土下钻孔,定位导航系统确保炮眼的平直和精度。
(3)爆破过程
采用光爆炸药和乳化炸药、电子雷管。
7.3掘进与爆破新型技术
(1)数码电子雷管起爆系统
Orica公司认为高精度的起爆延期时间是降低超挖的关键,该公司发展和生产了先进的电子雷管起爆系统,它具有对精确延期时间的单独程序控制和可以在炮孔中进行检测的特点,采用该起爆系统实施的爆破能够满足最苛求的爆破设计规范的要求。
可提供从1ms间隔开始起爆,366段延期的电子起爆系统。
系统包含一个电子集成电路,可以精确控制雷管点火时间。
目前已国产化。
(2)摇控起爆技术
在山岭隧道中迫切需要降低劳动强度和提高作业安全性。日本NOF公司为此提出了两种方案,一种是自动装药系统,另一种是遥控起爆系统(RCB)。其中乳化炸药自动装药机已经应用于隧道工程中,而摇控起爆系统也已经在海底爆破中进行了应用。
采用的遥控起爆系统是隧道施工中无线电爆破作业方法的一种。遥控起爆系统是由电磁雷管、天线圈和振荡器组成,雷管由磁芯、接收器和点火回路组成。这一系统是以电磁原理为依据,其基本技术早在七十年代进行了研究,发展成为海底爆破的无线电起爆系统,并且已经成功应用于日本的HS大桥建设的水下爆破作业中。
(3)大直径中空孔掏槽技术
大直径中空直眼掏槽是在工作面中下部用大直径钻机钻凿一个或几个中空炮眼,一般60~250mm,通常大于100mm的炮眼作为掏槽炮眼的临空面,在大直径炮眼的周围配合一些小炮眼以逐渐增大的距离布置掏槽炮眼进行掏槽。
一般有菱形掏槽、螺旋形掏槽、对称掏槽等。
(4)光面爆破周边眼的装药结构
光面爆破是在两个自由面的条件下进行的,大大改善了爆破条件,同时对保留岩体的破坏影响也有所改善,这是它区别于预裂爆破的主要点。
光面爆破技术并不复杂,它只需控制好光面爆破参数,采用合理的炮孔布置和开挖顺序即可实现。
7.4隧道爆破震动及其控制
爆破地震效应是爆破安全的重要研究课题之一。国内外对露天爆破地震波的传播规律、危害作用及减震技术已进行了大量的研究,建立了爆破地震效应监测和分析系统。
为了有效防护爆破振动对建(构)筑物的损伤与破坏,通过相应的经验公式或参数来评价、预测爆破地震的振动强度,并利用爆破设计来控制振动强度,从而达到减小爆破地震危害的目的。
地铁、隧道等浅埋结构爆破开挖震动效应研究不够。浅埋结构在开挖过程中产生的爆破振动对地面影响较大,且爆破震源和传播规律,不同于深层的天然地震。
隧道掘进爆破地表震动效应研究表明:
(1)浅埋隧道掘进爆破中,不同类型炮孔的自由面条件对地表的震动效应影响较大,掏槽孔爆破产生的地震效应最强烈,其震动强度是其他各类炮孔爆破的2倍以上;
(2)辅助孔、崩落孔和周边孔爆破引起的地表振动速度并不总是随着其单段装药量的增加而增大;
(3)已开挖区形成的空洞导致其上部地表振动速度大于未开挖部分的振动速度。
(4)掘进前方的爆破地震效应可用萨道夫斯基公式进行预测,掘进后方的爆破地震波则不符合这一衰减规律。
联拱隧道减震控制爆破技术:
(1)根据双联拱隧道结构特点,中隔墙混凝土施作后,进行正洞的开挖支护。
(2)为减小围岩受扰动叠加产生大变形,左右两洞采取不对称施工。
(3)由于工作面爆破距离已施作的中隔墙混凝土很近,因此,实施好控制爆破,减小其对围岩的扰动及对中隔墙混凝土的震动,避免已施作的初支或二衬产生破坏就显得尤为重要。
(4)施工采用中导洞+双侧壁——三导洞分部开挖法,中导洞超前开挖,中洞贯通且中隔墙完成,顶部回填密实后再进行两侧壁导洞施工。两侧壁导洞相继开挖贯通后浇筑边墙混凝土,两主洞相隔一定距离进行拱部环形开挖,施作拱部衬砌。分部开挖可缩小一次爆破开挖断面面积,减少单次爆破开挖量,以减弱爆破对围岩及结构的震动,起到减震效果。
青藏铁路之最:
  • 世界最长的高原铁路。格尔木至拉萨段全线里程达1142公里。
  • 世界海拔最高的铁路。穿越海拔4000米以上地段达960公里,最高点在唐古拉山,海拔为5072米,被誉为“离天最近的铁路”。
  • 穿越冻土里程最长的铁路。穿越多年连续冻土区里程达550公里。
  • 世界最高隧道:风火山隧道位于海拔5010米风火山上,全长1338米,轨面海拔标高4905米,全部位于永久性高原冻土层内。
  • 世界最长的高原冻土隧道。世界最长的高原冻土隧道是全长1686米的昆仑山隧道。
  • 最长高原冻土铁路桥。海拔4600多米、全长11.7公里的号称青藏铁路第一长桥的清水河特大桥飞架于昆仑雪山下。

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