城市公路隧道减振爆破施工技术研究
隧道爆破施工减振措施分析
隧道爆破施工减振措施分析摘要：随着轻轨、地铁等轨道交通的快速发展，须修建大量地下隧道。
重庆由于特殊的地理位置，其岩层埋藏较浅，多为IV围岩，需要进行爆破施工。
为了减少和避免对隧道上部和附近建筑物的影响，在安全距离不能满足规范计算值条件下，通过在隧道周边设置减震孔达到了顺利施工的目的。
关键词：爆破振动；振速；减震孔前言轻轨交通以其高效、快捷、环保等优点,成为缓解城市交通和减少污染的有效手段,但是由于城市即有建筑的存在，须修建大量地下隧道。
为了加快施工的进程，岩层地段不可避免要采用爆破施工，但爆破通常会对现有建筑物带来一定的影响。
采用合理有效的减振措施，是达到顺利施工的关键。
一、工程概况某区间隧道起止里程为YK0+400.000～YK0+617.672，共217.672m。
本段线路出露地层自上而下分别为：第四系全新统人工杂填土、卵石土、下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组砂岩和砂质泥岩。
岩层主要由一套紫褐色砂质泥岩和黄色--黄灰色砂岩组成，基岩强风化带厚度一般小于 1.0m，局部地段基岩由于地表水的影响，强风化带厚度较大，达1.5～2.0m，基岩强风化带岩体破碎，风化裂隙发育，岩质软。
围岩级别为IV类围岩。
隧道埋深仅7.8～12.6m，顶板岩层厚度为仅3.5～11.1m，为超浅埋隧道，其具体埋深情况如表1。
表1区间隧道埋深情况里程（YK0+）长度（m）埋深(m) 顶板岩层厚度（m）400～430.083 30.08 3 11.1～12.2 9.0～9.6430.0 83～479.82 2 49.739 7.8～9.0 5.5～4.0479.8 22～504.86 1 25.039 8.5～9.3 3.5～4.2504.8 61～570 65.139 10.2～12.6 9.5～5.1570～60 7.465 37.465 12.6 11.1～9.5607．465～617.672 10.207 12.6 9.5～10.3同时该隧道沿线在许多既有的重要建筑物：饭店、国际服装城，隧道上面为道路。
隧道爆破施工减振措施分析
隧道爆破施工减振措施分析作者：杨严来源：《城市建设理论研究》2013年第17期【摘要】隧道工程在我国的经济发展和交通运输行业中占据着十分重要的作用，而在隧道工程中，爆破是其中最为关键的施工环节之一。
在进行对隧道的爆破施工过程中，总是难以避免的引起一些振动，而这些振动将会对整个隧道工程的施工安全的管理和整个隧道施工工程质量的控制有着十分重要的作用。
在进行爆破过程中，结合具体的工程实际情况，在综合考虑到地质地貌的情况下，采用即时有效的技术措施对爆破所引起的振动作出控制，对保障破岩的效果和振动效应具有积极作用，同时也有助于促进整个隧道工程的质量管理和安全控制。
笔者将结合多年的隧道工程经验，对隧道爆破工程振动控制作出研究，并提出具体的技术控制措施。
【关键词】隧道，爆破，施工减振措施，研究分析中图分类号： U415 文献标识码： A 文章编号：一.前言伴随着我国的隧道工程施工规模逐渐扩大，施工环境越发的复杂，在对隧道开挖和爆破的过程中，要严格工程的结构设计，科学确定对隧道的爆破相关的参数，如此，可以很大程度的将爆破的振动损害控制在一定的范围之内。
笔者在隧道中有过多年的施工经验，认为，在进行爆破振动控制过程中，要加强对爆破振动的强度监测，并结合相关的工程实际情况和爆破的振动强度，不断调整和优化爆破参数，如此，将更有助于加强对爆破振动的技术控制。
二．关于隧道爆破施工方案在城市轨道交通系统建设过程中，地铁与轻轨以及地下车站穿越城市商业区高层建筑物和城市道路与立交桥的情况越来越多。
随着政府部门的关注和公民环保意识的增强，减少施工过程中的爆破振动成为国内外研究的热点问题。
同时，对爆破破岩机理的理论认识仍然亟待解决和完善，所以增加了爆破振动研究的困难。
一方面要考虑暗挖爆破的震动影响可能导致高层建筑物下的岩土体产生不均匀沉降；另一方面，在施工过程中，应严格控制爆破产生的应力波对城市商业区高层建筑物的震动与开裂损伤影响。
隧道爆破施工减振措施分析
次起爆 药量 计算的安全 实际埋深 ｋ ｇ 距离 ｍ ／
３４ ．
３１ ．
２ 爆破 分析
２ １ 爆破技 术控制原 则 ．
为 了尽 量 避 免 爆 破 施 工 对 既 有 建 筑 的破 坏 和 其 上 部 道 路 的
了如 下 爆 破 方 案 ：
Ｙ ０＋５０～Ｙ ０＋６７ ６ ２长 ４ ．７ 为大断面及单 线隧 Ｋ ７ Ｋ １ ．７ ７６ ２ｍ，
道， 顶板 岩层厚度为 ９ｍ～Ｉ ． ｎ， １ １ ｌ采用普通 的光面爆破 法施工 。
定的最大允许安全振速 （ ｍ ｓ 计算得到 的允许安全距 离 ， ＜２ｃ ／ ） 必 隧道埋深 仅 ７８ｍ一１． 顶 板岩 层厚度 仅为 ３５ｍ ～１． ． ２６ｍ， ． １１ｍ， 须 考 虑有 效 的减 震 措 施 。 为 超 浅埋 隧 道 。
． 由 于隧 道 处 于 Ⅳ 围岩 内 ， 要 采 用 爆 破 施 工 。如 何 避 免爆 破 ２ ３ 爆 破 施 工 方 案 需 根据 隧道顶板岩层厚度及洞室周边建筑 物情况 ， 工中采用 施 施工对既有建筑的破坏和道路的沉降， 是施工 中涉及 的重要问题 。
表 １ 允许安全距离计算表
部住 雷管段别 ｃ ／ ｍｓ
掏 槽 眼 Ｍｓ１ ７ 一 ～１
扩槽眼
辅 助 眼 辅 助 眼
一
轻轨交通以其高效 、 快捷 、 环保 等优点 ， 成为缓解 城市交通和
有效的减振措施 ， 是达到顺利施工的关键 。
隧道钻爆施工中的减震措施
隧道钻爆施工中的减震措施摘要：在城市新建隧道时周边环境往往比较复杂，需要对爆破地震效应进行严格的控制，本文主要叙述了施工中的各种减震措施。
关键词：爆破减震微差爆破信息化引言：隧道开挖时，爆破损伤控制是其研究领域中的重要课题。
为了达到减少围岩损伤和增加其稳定性的目的，在爆破开挖中采用了一系列的措施。
1.爆破施工的信息化的原则新建隧道的施工爆破产生的振动将对周边建筑产生较大的影响，若是小净距隧道，先行洞的爆破产生的振动必然对后行洞的衬砌产生影响，所以必须建立完善的隧道爆破振动监测的反馈信息，掌握新建隧道的爆破对近距离建筑及自身的影响，同时通过监测分析结果，预测前方隧道开挖爆破振动强度，对开挖隧道的爆破参数进行合理设计或优化，使爆破振动强度不至于危及既有隧道和新建隧道的安全，确保新建隧道安全顺利施工及既有隧道的正常运营。
除对周边建筑进行爆破振动监测外，还必须对新建隧道进行爆破振动监测，监测振动的水平及竖直振动速度，对监测结果进行微积分处理，即可得到信号的加速度、位移波形。
应当成立爆破振动监测小组，负责对每次的爆破振动监测进行管理，每次监测结束后，立即对测试数据进行处理分析，并及时反馈给各施工班组。
根据测得振动速度大小，结合爆心与测点的距离，确定下一次爆破的参数、施工进度，从而确保了爆破作业顺利、安全地进行监测点的布置。
2.优化措施根据每次试爆效果及实时振动监测数据，对爆破振动进行总结，对监测数据进行回归分析，得到爆破地震波的衰减规律，调整爆破参数，进一步优化爆破参数，现场利用回归分析得到的爆破地震波衰减规律对爆破振速进行预测，与现场监测结果进行对比，分析各项减振措施的合理和经济性，对爆破设计进行优化。
具体从以下几个方面：（1）控制掏槽眼装药量和最大段装药量[1]最大段装药量Q是减震爆破的主要控制参数之一，将一次爆破药量分成多段毫秒延时起爆，使得爆破地震速度峰值减小为受单响最大药量控制，这样，一次爆破规模可扩大很多倍而不会产生超强振动。
隧道爆破振动控制技术研究
隧道爆破振动控制技术研究在施工隧道时，由于物理空间的限制、隧道内外岩石的强度差异等原因，常需要利用爆破技术来进行石头的破碎，方便挖掘。
但是随着隧道越来越“近”城市、越来越复杂的地下构造和地质地形，安全、环保等方面的问题也愈加突出，尤其是因为隧道爆破产生的振动对地下环境、周边的建筑物、桥梁等产生威胁，因此隧道爆破振动控制技术便应运而生。
一、爆破振动的影响因素及特点要想研究隧道爆破时的振动，我们先得了解影响隧道爆破振动的因素和振动的特点。
爆破振动的影响因素主要有：爆炸药的性质、爆炸药的药量、爆炸药包囊厚度、爆破孔的布置方式、爆破孔直径、岩体物理力学特性以及周围环境条件等等。
在高速公路、市区内的隧道、桥梁等狭窄的地域，产生的隧道爆破振动的特点是：1. 振动频率较高2. 振幅很小3. 振动持续时间短4. 具有随机性5. 频繁产生二、隧道爆破振动控制技术的应用现状针对隧道爆破振动影响的问题，目前主要采用以下几种控制技术：1. 引爆药量调整技术通过减少爆炸药量，从而降低振动。
2. 引爆时间依序错延技术在方向、间距等条件固定的情况下，根据预测的振动值大小，采取错延引爆时间，只发生小分段的爆破作业，达到减小整体振动的目的。
3. 阻抗匹配技术采用改善岩体与爆破时间的相互影响关系来达到降低爆破所产生的振动波的强度的目的。
4.防振手段这种技术主要是通过隔振和减振，迫使爆破振动能匀速向周围环境传输，以达到起到防振的目的。
三、隧道爆破振动控制技术研究进展和未来应用方向隧道爆破振动控制技术在国内外的研究已经有了一定的基础。
首先，随着计算机技术的进步，计算模拟成为爆破振动控制技术研究的重要手段。
其中，地震动计算、弹性波传播、岩体力学、爆炸力学等方面的研究成果，为隧道爆破振动控制技术的研究奠定了理论基础。
其次，生物仿生学的出现，使得一些仿生结构、材料被用于隧道爆破振动控制技术的研究。
例如，蜂巢结构、树形结构等，在发挥其原有功能的同时，可以起到隔振和减振的作用。
隧道减震爆破技术
隧道减震爆破技术发表时间：2016-10-27T11:14:43.350Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：赵有福[导读] 摘要：随着爆破技术在各个施工领域不断应用，爆破减震技术也逐渐被人们关注。
本文结合某轨道地铁的减震设计方案、具体爆破减震措施和技术、监测结果进行分析，希望对以后的爆破减震有所帮助。
青海省高等级公路建设管理局青海省 810001摘要：随着爆破技术在各个施工领域不断应用，爆破减震技术也逐渐被人们关注。
本文结合某轨道地铁的减震设计方案、具体爆破减震措施和技术、监测结果进行分析，希望对以后的爆破减震有所帮助。
关键词：隧道；减震爆破一、前言隧道减震爆破技术的应用不仅能够保证施工的质量还能够减少对周边建筑物的损害，在隧道爆破施工中有积极意义。
二、工程概况某市轨道交通五号线珠江新城站一猎德站区间左右线全长1 466．769 m，全部为暗挖隧道，采用矿山法施工。
隧道线路结构形式从单孔双线大断面隧道经喇叭口断面过渡到单孔单线正线区间小断面隧道。
各类断面共有14种，施工方法分别采用台阶法、中洞法和CRD法。
隧道最大开挖跨度为14．1 m，埋深15 m左右，属于超浅埋隧道。
线路穿越地区为广州市新城区，道路两侧陆续已经完成商业开发，属繁华地带。
区间隧道主要穿越风化残积层、砾岩强风化带和泥质粉砂岩强风化带、红色陆相沉积的碎岩石中等风化带、部分岩石微风化带等地层，隧道开挖土体上软下硬，需要采用钻爆法施工。
三、减震设计方案1.钻爆技术要点本区间隧道洞身穿越处主要为中、微风化岩层，需要爆破开挖。
但钻爆开挖必须考虑以下技术要点：（1）钻爆开挖时，要防止爆破震动引起上方软弱地层的坍塌，危及施工安全和地面安全。
（2）由于本主体暗挖隧道左、右线间距较小，隧道之间岩墙体厚度最小间距为7.0 m，因此，先行开挖的隧道易受后开挖隧道爆破震动的影响，甚至破坏。
（3）隧道埋深浅，距离建筑物过近，钻爆施工易对地面建筑物及地下建、构筑物产生震动影响，甚至破坏。
城区浅埋大断面隧道减震爆破技术
城区浅埋大断面隧道减震爆破技术
前言
城市浅埋、暗挖、硬岩大断面隧道,在我国隧道建设史上并不多见,随着城市建设的不断发展,地面空间已不能满足城市功能的要求,地下空间的开发利用已越来越显示出它的优越性。
临江门车站是重庆轻轨较新线的一个中间站,位于重庆市渝中区解放碑商业步行街下,埋深10～14m,开挖高度为20.885m,开挖宽度为23.04m,开挖断面积为421m2。
车站周边高层建筑林立,与35层高的世贸中心大厦水平距离仅4.5m,具有典型的城市浅埋硬岩大断面隧道的特点及施工难度。
本文以临江门车站隧道的减震爆破施工为例,介绍城市浅埋大断面隧道减震爆破技术,以供同类工程参考。
2工程地质及结构设计概述
临江门站在区域构造上属于解放碑向斜轴部地段,岩层产状平缓,走向与车站轴线大体一致或以小角度斜交。
临江门站出露地层为第四系全新统人工填土,下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组砂岩和砂质泥岩,无断层构造裂隙发育,围岩拱部为砂岩,边墙大部分为泥岩,较场口一端边墙砂岩较厚,黄花园一端边墙为泥岩,车站底部全部为泥岩。
车站洞室段水文地质条件简单,由于街道市政排水设施完备,因此,仅少量地表水沿着破裂的地下管道渗透于砂岩中,形成基岩裂隙水。
场地所在区域地震基本烈度为Ⅵ度。
临江门车站隧道最小覆盖层厚度为10.5m,其中地表土层厚2.8m、基岩厚7.7m;最大覆盖层厚度也只有14.58m,其中地表土层厚4.1m、基岩厚10.5m。
车站地面两侧高层建筑林立,车站沿途。
城市隧道施工爆破振动影响规律及降振技术研究
城市隧道施工爆破振动影响规律及降振技术研究摘要:由于当今城市化以及基础建设的快速发展,工程爆破的规模和数量也越来越多,对附近环境造成不利影响。
由此,文章专门根据工程项目实际情况,对影响工程爆破振动的原因进行探究,并且重点解析有关爆破减震对策,对提升工程爆破的安全起到关键性作用,并且具有一定参考价值。
关键词∶工程爆破;振动;影响原因;降振对策引言:一、引言在城市建筑施工中,爆破技术是一项十分重要的技术,它在工业生产和挖掘施工中也是常用的。
爆破工程在水利、公路等工程中的应用,在材料加工、矿山爆破等领域具有重大的应用价值,为现代社会、经济的发展、建设作出了巨大的贡献。
爆破工程在各方面都有很大的便利,但有许多因素会影响到爆炸的效果。
在这段时间内,它最显著的特点之一就是它的危险性,甚至对爆炸人员的安全都有很大的影响。
通过采取相应的措施,充分考虑到各种因素对爆破的影响,并根据施工现场的情况,制订出一套更加科学的爆破方案,以保证爆破的效果,降低爆破费用,保证企业的经济效益。
二、解析影响爆破地震波的原因从现阶段工程爆破行业的探究结果中可以看出,产生地震波的主要原因可以分为爆破自身特征参数,包括振动的频率范围和振动维持频率的持续时间长度等。
另外一个是对爆破受振的目标的物理属性,包括爆破目标的物理具体的位置、地质结构特征以及与其对应目标的相对距离等。
在此研究期间一定要注意指出这些影响因素及其之间的互相的制约作用与相互影响的作用,以便于建立起一个关系比较紧密复杂紧密的关联体。
一般的情况,爆破建筑物自身振动的相对强度就越强大,振动产生的相对频率也就会越与普通住宅楼振动的相对固有振动频率相接近,并且维持的时间非常长,对后面所带来的损害也逐渐增加。
2.1爆破现场区域地质结构条件是针对于爆破活动场所介质本身的力学特性条件来说,其在重要的程度客观上也会直接影响涉及到现场爆破设备振动破坏情况发生的难易程度大小与特点。
如果爆破点所在的区域地质结构相对比较坚硬,其产生震动时的基础频率也相对而言也就相对较高,包括震动所延续下来的时间也会相对有较明显的下降,震动衰减的相对幅度也就会相对越来越低。
下穿既有环城公路的隧道爆破减振研究
ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０２２.０３.００９下穿既有环城公路的隧道爆破减振研究❋赵立财①②①台湾科技大学营建工程系(台湾台北ꎬ１０６)②中铁十九局集团第三工程有限公司(辽宁沈阳ꎬ１１０１３６)[摘㊀要]㊀针对下穿既有环城公路隧道爆破产生的振动效应ꎬ同时考虑隧道上方公路车辆载荷耦合作用ꎬ运用ＬＳ￣ＤＹＮＡ分别对设置减振孔和未设减振孔两种工况下的隧道爆破进行数值模拟ꎬ对比分析对公路的缓冲减振效应ꎮ模拟结合实测结果表明:减振孔可使应力大幅波动的时间延后且持续时间缩短ꎬ降低应力波和地震波的叠加效应ꎻ在减振孔周边ꎬ最大减振率约为４１.７％ꎬ水平方向减振率明显高于垂直方向减振率ꎻ公路路面的最大减振率发生在中部ꎬ约为１９.１％ꎻ设置减振孔使公路振速大幅波动的持续时间减少了５０％ꎮ[关键词]㊀隧道爆破ꎻ车辆载荷ꎻ下穿公路ꎻ缓冲减振ꎻ数值模拟[分类号]㊀Ｕ４５５.６ＳｔｕｄｙｏｎＶｉｂｒａｔｉｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅｌＢｌａｓｔｉｎｇｕｎｄｅｒＥｘｉｓｔｉｎｇＲｉｎｇＲｏａｄＺＨＡＯＬｉｃａｉ①②①ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｔｉｏｎａｌＴａｉｗａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＴａｉｗａｎＴａｉｐｅｉꎬ１０６)②ＴｈｉｒｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.Ｌｔｄ.ꎬＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１９ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ(ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｅｎｙａｎｇꎬ１１０１３６)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇｕｎｄｅｒｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｉｎｇｒｏａｄꎬａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄａｂｏｖｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌꎬＬＳ￣ＤＹＮＡｗａｓｕｓｅｄｔｏｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇｕｎ￣ｄｅｒｔｗｏｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｖｉｂｒａｔｉｏｎｄａｍｐｉｎｇｈｏｌｅｓ.Ａｎｄｔｈｅｎꎬｃｏｍｐａｒｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃ￣ｔｉｏｎｏｎｔｈｅｒｉｎｇｒｏａｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄａｍｐｉｎｇｈｏｌｅｓｃａｎｄｅｌａｙｔｈｅｔｉｍｅａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｗａｖｅａｎｄｒｅ￣ｄｕｃｅｔｈｅｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｔｒｅｓｓｗａｖｅａｎｄｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅ.Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅａｒｏｕｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｄａｍｐｉｎｇｈｏｌｅｓｉｓａｂｏｕｔ４１.７％ꎬａｎｄｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｉｎｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｖｅｒ￣ｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｅｒｉｎｇｒｏａｄｏｃｃｕｒｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅꎬｗｈｉｃｈｉｓａｂｏｕｔ１９.１％.Ｔｈｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｗａｙｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｐｅｅｄｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ５０％ｂｙｓｅｔｔｉｎｇｄａｍｐｉｎｇｈｏｌｅｓ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇꎻｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄꎻｕｎｄｅｒｔｈｅｈｉｇｈｗａｙꎻｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎꎻｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ引言立体化交通系统是城市发展重要的一环ꎬ而隧道工程又是其重要的组成部分[１￣３]ꎮ隧道在爆破施工过程中产生的振动不可避免地会对城市既有结构物造成一定的损伤甚至破坏ꎬ产生一系列的安全问题[４￣６]ꎮ因此ꎬ采取行之有效的减振措施ꎬ减小隧道爆破对邻近结构物的振动效应ꎬ具有重要的工程意义ꎮ目前ꎬ国内外学者在隧道爆破振动响应研究的基础上ꎬ主要从爆源和传播路径两个方面ꎬ通过现场监测㊁模型试验㊁理论分析及数值模拟提出了一系列有效的减振技术措施ꎮ高宇璠等[７]结合理论计算和实际监测数据提出了减振措施和优化爆破方案ꎮ张国胜等[８]对爆破产生的地震波信号进行分析ꎬ提出了相应的减振方法ꎮ在起爆方法上ꎬ石洪超等[９]采用掏槽炮孔间隔装药并采取孔内分段毫秒延迟起爆的方法ꎬ有效地控制了爆破振动强度ꎮ牛泽林等[１０]提出ꎬ顺层分段爆破较左右分块爆破更具优越性ꎮ张袁娟等[１１]利用有限元模拟与实验结合的方法进行对比分析ꎬ得到加入缓冲孔的爆破降振率最第５１卷㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.５１㊀Ｎｏ.３㊀２０２２年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｊｕｎ.２０２２❋收稿日期:２０２１￣１０￣１８基金项目:辽宁省 兴辽英才计划 青年拔尖人才资助项目(ＸＬＹＣ２００７１４６)第一作者:赵立财(１９８５－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ正高级工程师ꎬ主要从事地下结构抗震与岩土工程基础理论研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈａｏｌｉｃａｉ１３１４＠ｆｏｘｍａｉｌ.ｃｏｍ高可达５１％ꎮＴｉａｎ等[１２]基于监测数据和振动信号分析ꎬ提出了一种可控制爆破能量延迟释放的减振方案ꎮ根据不同的爆破掘进情况ꎬ人们还提出了一些比较新颖㊁有效的减振技术ꎬ如减小掘进方向爆破振动的气垫法[１３]㊁大孔镗削切割爆破法[１４]㊁先进电子雷管起爆技术[１５]等ꎮ然而ꎬ考虑既有结构物自身所受载荷与隧道爆破耦合作用下结构物的减振行为的研究却鲜有报道ꎮ以国家铁路重点工程项目燕都隧道为例ꎬ针对下穿既有环城公路段隧道爆破开挖产生的振动响应ꎬ同时考虑公路上方车辆瞬时载荷耦合作用ꎬ在隧道和公路之间合理布置有效的减振孔ꎬ综合分析了环城公路的减振效应ꎮ１㊀工程背景燕都隧道位于辽宁省朝阳市双塔区他拉皋镇姜家窝铺村境内ꎮ隧道进口里程ＤＩＫ４＋８６８ꎬ出口里程ＤＩＫ６＋０００ꎬ全长１１３２ｍꎬ最大埋深为５２.６ｍꎮ隧道ＤＩＫ５＋２５０~ＤＩＫ５＋４５０段２００ｍ范围内依次下穿环城公路及人行天桥基础ꎮ其中ꎬＤＩＫ５＋３３７断面下穿环城公路ꎬ与公路垂直相交ꎮ隧道埋深约１８~２２ｍꎮ公路等级为城市道路ꎬ路面宽２４ｍꎮ隧道与环城公路位置如图１所示ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)隧道￣公路现场照片㊀㊀㊀(ｂ)隧道￣公路平面分布图图１㊀隧道下穿环城公路示意图(单位:ｍ)Ｆｉｇ.１㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｕｎｄｅｒｔｈｅｒｉｎｇｒｏａｄ(ｕｎｉｔ:ｍ)㊀㊀研究区围岩分级为Ⅴ级ꎬ无复杂地质构造ꎮ隧道爆破时采用中部超前小导洞先行爆破ꎬ先行５ｍꎬ随后ꎬ光爆层开始同步跟进ꎮ小导洞爆破采用中部直眼掏槽方式ꎬ在２排掏槽眼之间ꎬ均匀布置３个空眼ꎬ最外侧４个掏槽眼设置起爆时间为０㊁５㊁１０㊁１５ｍｓꎮ现场采用２＃岩石乳化炸药ꎬ正向不耦合装药ꎬ起爆点为从外到内ꎬ炮孔直径４２ｍｍꎬ炮孔深度为１ｍꎬ单个炮孔装药量为０.５６ｋｇꎬ总装药量为３.３６ｋｇꎮ基于中部超前小导洞先行爆破所产生的爆炸载荷作用ꎬ分别对设置减振孔和未设减振孔两种工况下隧道爆破进行了缓冲减振研究ꎮ２㊀数值模拟２.１㊀模型构建在ＡＮＳＹＳ/ＬＳ￣ＤＹＮＡ中建立三维有限元数值模型ꎬ模型尺寸为１００ｍˑ５０ｍˑ６０ｍꎮ隧道置于模型中部ꎬ走向为ｚ负向ꎻ公路在隧道上方ꎬ走向为ｘ正向ꎬ空间位置与隧道正交ꎮ减振孔布置在隧道及公路之间ꎮ隧道㊁公路㊁减振孔㊁炸药及空气均采用Ｓｏｌｉｄ１６４单元ꎬ设置相应的材料属性ꎬ通过Ｓｗｅｅｐ方式共划分２４７７４７个网格单元㊁２６５７８１个节点ꎮ由于模型对称ꎬ测点布置在模型左半部分ꎮ减振孔周围布置３个测点:在路面的左㊁右两侧和中部位置各设１个测点ꎻ且每隔１０ｍ设置１组监测路面ꎬ总共设置４组监测路面ꎮ各测点在有限元数值模型中的布置如图２所示ꎮ㊀㊀㊀㊀图２㊀有限元数值模型及测点布置Ｆｉｇ.２㊀Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｌａｙｏｕｔ２.２㊀减振孔布置布置减振孔是为了阻隔和干扰隧道爆破产生的地震波向地表公路进行传播ꎬ加快地震波的衰减ꎬ降低其对公路的振动效应[１６]ꎮ布置方案如下:减振孔共９个ꎬ距隧道顶板５ｍꎬ孔径１２０ｍｍꎬ孔深２０ｍꎬ孔距１.２ｍꎮ选用一定比例的泡沫铝和砂土混合ꎬ１５２０２２年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀下穿既有环城公路的隧道爆破减振研究㊀赵立财㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀作为填充材料ꎬ并在端口处封堵密实ꎮ２.３㊀参数设置隧道围岩主要是砂岩和砾岩ꎬ在ＬＳ￣ＤＹＮＡ材料库选择∗Ｍａｔ＿Ｐｌａｓｔｉｃ＿Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ材料模型ꎮ实际测得围岩的物理力学参数如表１所示ꎮ减振孔填充材料选择可压扁泡沫材料模型∗Ｍａｔ＿Ｃｒｕｓｈａｂｌｅ＿Ｆｏａｍꎮ炸药选用∗Ｍａｔ＿Ｈｉｇｈ＿Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ＿Ｂｕｒｎ高能炸药材料模型ꎬ并添加关键字∗ＥＯＳ＿ＪＷＬ对状态方程进行描述ꎬ具体参数如表２所示[１７]ꎮ空气选用∗Ｍａｔ＿Ｎｕｌｌ材料模型ꎮ公路选用ＪＨＣ材料模型∗Ｍａｔ＿Ｊｏｈｎｓｏｎ＿Ｈｏｌｍｑｕｉｓｔ＿Ｃｏｎｃｒｅｔｅꎮ２.４㊀流固耦合设置在定义单元算法时ꎬ将围岩㊁减振孔和上方公路设置为Ｌａｇｒａｎｇｅ单元算法ꎬ空气和炸药采用ＡＬＥ单元算法ꎬ通过∗ＡＬＥ＿Ｍｕｌｔｉ￣Ｍａｔｅｒｉａｌ＿Ｇｒｏｕｐ定义多物质ＡＬＥ单元ꎬ使得ＡＬＥ单元之间能够相互作用ꎬＬａ￣ｇｒａｎｇｅ单元和ＡＬＥ单元采用共节点的形式ꎮ通过∗Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ＿Ｌａｇｒａｎｇｅ＿ｉｎ＿Ｓｏｌｉｄ来控制流固耦合的相关设置ꎮ对围岩四周采用无反射边界条件ꎬ用来避免反射波对结果的影响ꎮ２.５㊀车辆载荷设置车辆载荷不同于地震等其他动载荷ꎬ它具有时间短㊁频率高等特点ꎮ在这种载荷形式作用下ꎬ公路的振动响应是不同的ꎮ汽车在正常行驶过程中对路面某一点产生的载荷时间非常短ꎬ一般在０.０１~０.１０ｓ之间ꎮ为真实地反映车辆动载荷的特点ꎬ采用双频率正弦波[１８]模拟交通载荷ꎮｐ(ｔ)＝ｐ０＋ｋ１ｐ０ｓｉｎω１ｔ＋ｋ２ｐ０ｓｉｎω２ｔꎮ(１)式中:ｐ０为汽车载荷ꎻω１和ω２分别为动载荷的振动原频率ꎻｋ１和ｋ２为两个主频的动载荷分担系数ꎬｋ１＋ｋ２为车辆的动力放大系数ꎮ㊀㊀对该路段上车辆进行调查分析:考虑车辆两轴作用ꎬ车辆空车质量１２０ｋＮꎬ满载时载荷总质量３００ｋＮꎬ选取满载８０％下的载荷作为主要载荷ꎻ轮胎分布面积取(３０ˑ２４ˑ４)ｃｍꎬω１和ω２分别为主频４Ｈｚ和１０Ｈｚ对应的圆频率ꎻ车速７２ｋｍ/ｈ时ꎬ动载荷放大系数取０.２８ꎬ相应地ꎬ取ｋ１＝０.１８㊁ｋ２＝０.１０ꎮ３㊀计算结果分析３.１㊀减振孔部位振速分析为了更好地反映减振孔的缓冲减振效果ꎬ分别对设置减振孔和未设减振孔两种工况下隧道爆破进行数值模拟ꎮ选取两种工况下相同位置的测点ꎬ提取减振孔周边测点的水平振速和垂直振速时程曲线ꎬ如图３~图５所示ꎮ㊀㊀从３个测点的振速时程曲线可以看出ꎬ在前０.００５ｓ内ꎬ未设减振孔和设减振孔两种工况下的振速变化几乎重合ꎮ随着时间的增加ꎬ二者振速的振动频率㊁方向都高度相近ꎬ而振幅差异明显ꎮ在测点Ｈ￣１处ꎬ水平方向的减振率为４１.７％ꎬ垂直方向的减振率为３０.７％ꎮ在测点Ｈ￣２处ꎬ水平方向的减振率为３３.０％ꎬ垂直方向的减振率为２６.１％ꎮ在测点Ｈ￣３处ꎬ水平方向的减振率为３１.４％ꎬ垂直方向的减振率为２２.７％ꎮ减振孔的布置改变了地应力的分布规律ꎬ使得爆破产生的地震波波速在传播过程中受到阻隔和干扰ꎬ从而降低周边围岩的振速ꎮ水平方向减振率明显高于垂直方向减振率ꎮ由于减振孔的位置相对于爆心较近ꎬ公路上方车辆载荷对其产生的作用较小ꎮ因此ꎬ减振孔周边振速主要是受到地震波的影响ꎮ而地震波产生水平方向的扰动大于垂直方向的扰动ꎬ因此ꎬ设置减振孔较大程度降低了水平方向的扰动影响ꎮ３.２㊀公路路面振速分析㊀㊀公路路面各个测点的振速时程曲线不尽相同ꎮ表１㊀围岩物理力学参数Ｔａｂ.１㊀Ｐｈｙｓｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ围岩抗拉强度Ｒ/ＭＰａ容重γ/(ｋＮ ｍ－３)弹性模量Ｅ/ＧＰａ泊松比μ内摩擦角φ/(ʎ)内聚力Ｃ/ＭＰａ砂岩３１.９２５.６１２.１０.１９４１.４７.９砾岩２０.５２３.０１１.２０.２１２７.５１.５表２㊀炸药材料参数Ｔａｂ.２㊀Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ密度ρ/(ｋｇ ｍ－３)爆速Ｄ/(ｍ ｓ－１)爆轰压力ｐｃｊ/ＧＰａ材料相关参数Ａ/ＧＰａ材料相关参数Ｃ/ＧＰａ炸药特征参数Ｒ１炸药特征参数Ｒ２炸药材料参数ω初始质量热力学能Ｅ０/ＧＰａ１１００３５００４２１４０.１８２４.１５０.９５０.３４.１９２２５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)水平ｘ方向㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)垂直ｙ方向图３㊀测点Ｈ￣１的振速时程曲线Ｆｉｇ.３㊀ＶｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔＨ￣１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)水平ｘ方向㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)垂直ｙ方向图４㊀测点Ｈ￣２的振速时程曲线Ｆｉｇ.４㊀ＶｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔＨ￣２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)水平ｘ方向㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)垂直ｙ方向图５㊀测点Ｈ￣３的振速时程曲线Ｆｉｇ.５㊀ＶｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔＨ￣３以路面测点Ｍ￣１为例ꎬ图６显示了在未设减振孔和设有减振孔两种工况下水平及垂直方向上公路路面质点的振速时程曲线ꎮ从图６(ａ)和图６(ｂ)对比可以看出:未设减振孔ꎬ水平方向振速峰值的波动主要发生在０.００８~０.０１８ｓ和０.０２３~０.０２８ｓ时段ꎻ持续时间分别为０.０１０ｓ和０.００５ｓꎬ分布不均ꎬ最大值为１０.３５ｃｍ/ｓꎮ而设有减振孔的振速极值波动主要集中在０.０１０~０.０１８ｓ内ꎬ持续时间为０.００８ｓꎻ整体波动幅度降低ꎬ最大值为８.３７ｃｍ/ｓꎮ水平方向减振率为１９.１％ꎮ观察图６(ｃ)和图６(ｄ):未设减振孔ꎬ垂直方向的振速波动范围较广ꎬ大幅波动的持续时间为０.０１５ｓꎬ幅度变化较大ꎬ最大值为１３.７４ｃｍ/ｓꎻ而设有减振孔的振速波动范围减小ꎬ持续时间为０.００８ｓꎬ最大值为１１.３８ｃｍ/ｓꎬ垂直方向减振率为１７.２％ꎮ对比两种工况ꎬ设有减振孔的公路路面大幅波动的持续时间减少了５０％ꎮ㊀㊀公路路面距离爆心较远ꎬ其主要受到上方车辆载荷的作用ꎮ车辆载荷会对路面施加一个应力波ꎬ３５２０２２年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀下穿既有环城公路的隧道爆破减振研究㊀赵立财㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)未设减振孔ꎬ水平ｘ方向㊀㊀(ｃ)未设减振孔ꎬ垂直ｙ方向㊀㊀(ｂ)设有减振孔ꎬ水平ｘ方向㊀㊀(ｄ)设有减振孔ꎬ垂直ｙ方向图６㊀路面测点Ｍ￣１的振速时程曲线Ｆｉｇ.６㊀ＶｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔＲ￣Ｍ￣１ｏｎｈｉｇｈｗａｙｐａｖｅｍｅｎｔ应力波会向岩层中传播ꎮ当爆破产生的地震波和应力波相遇时ꎬ两波会进行一个叠加ꎮ减振孔的布置一方面减弱了地震波的传播ꎬ另一方面也降低了两波的叠加效应ꎮ因此ꎬ在隧道爆破和公路车辆载荷作用下ꎬ减振孔可以有效降低路面振速大幅波动的持续时间和幅度大小ꎬ使得公路的振动效应更趋于平稳ꎮ㊀㊀两种工况下公路路面各个测点的振速峰值的计算与实测数据如表３所示ꎮ从表３中可看出ꎬ实测振速峰值与数值模拟结果在同一量级ꎬ且二者相差不大ꎬ说明数值模拟结果具有一定的合理性ꎮ在爆破和车辆载荷耦合作用下ꎬ水平方向和垂直方向最大减振率均发生在监测路面１＃的中部ꎬ减振率分别为１９.１％和１７.２％ꎮ沿着公路走向ꎬ即沿路面１＃至路面４＃ꎬ随着与爆心距离的增大ꎬ减振率在逐渐减小ꎮ从４个监测断面公路左㊁右两侧与中部位置振速的比较都可得出ꎬ公路两侧减振率相差不大ꎬ中部减振率要高于两侧的减振率ꎮ由于公路两侧为临空面ꎬ振动幅度较大ꎬ且两侧位置距离爆心较远ꎬ地震波衰减导致其振动水平本身就比较小ꎬ故减振效果不及中部位置ꎮ３.３㊀公路路面应力分析以公路路面中部测点为例ꎬ其Ｍｉｓｅｓ等效应力时程曲线如图７所示ꎮ从图７(ａ)中可看出ꎬ未设减振孔时ꎬ路面中部的应力大幅波动的时间范围主要集中在０.００５ ０.０１０ｓ和０.０２８~０.０３０ｓ之间ꎬ应力最大值为３.９ＭＰａꎮ而设有减振孔工况下[如图７(ｂ)所示]ꎬ应力时程波动曲线大致呈山字状ꎬ即在中间时段０.０１０~０.０２０ｓꎬ应力波动较大ꎬ而在初始０~０.０１０ｓ和末尾０.０２０~０.０３０ｓ时段ꎬ应力波动较小ꎬ最大值为３.５ＭＰａꎮ由于公路上方车辆载荷作用产生的应力波与隧道爆破产生的地震波会在岩层中产生叠加ꎬ公路路面的等效应力即是此叠加的结果ꎮ未设减振孔下ꎬ岩层中应力状态基本稳定ꎬ叠加效应明显ꎻ在初期一段时间内ꎬ应力大幅波动ꎬ且在末尾时段产生二次波动ꎮ设置减振孔改变了岩层中的应力状态ꎬ使应力重新分布ꎻ同时ꎬ也适当减弱了地震波的传播速度ꎮ当两波叠加时ꎬ应力大幅波动的时间延后ꎬ且持续时间缩短ꎬ叠加后的应力幅值也大幅降低ꎮ这说明减振孔可改变应力传播的路径ꎬ降低应力波和地震波的叠加效应ꎬ使得公路路面受到的应力减小ꎬ并且降低应力大幅波动的持续时４５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷第３期表３㊀两种工况下公路路面测点的减振率Ｔａｂ.３㊀Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｎｈｉｇｈｗａｙｐａｖｅｍｅｎｔｕｎｄｅｒｔｗｏｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ监测路面测点水平方向振速/(ｃｍ ｓ－１)无减振孔有减振孔水平方向减振率/％垂直方向振速/(ｃｍ ｓ－１)无减振孔有减振孔垂直方向减振率/％Ｌ￣１６.２４(５.８６)５.２１１６.５１５.７１(１２.７６)１３.２１１５.９１＃Ｍ￣１１０.３５８.３７１９.１１３.７４１１.３８１７.２Ｒ￣１８.２２(７.７９)６.８３１６.９１４.６１(１２.５１)１２.３２１５.７Ｌ￣２９.２４(８.６４)７.７７１５.９１４.６８(１３.４５)１２.７２１３.３２＃Ｍ￣２１２.８２１０.６２１７.３１３.１５１１.１４１５.６Ｒ￣２９.５５(８.１２)８.０６１５.６１５.６９(１３.２７)１３.５８１３.４Ｌ￣３１５.８５(１２.５７)１３.５７１４.４１６.２８(１４.１２)１４.２６１２.４３＃Ｍ￣３１３.８４１１.６１１６.１１４.８８１２.６５１５.０Ｒ￣３１５.０６(１２.３５)１２.８６１４.６１５.２６(１４.３５)１３.３２１２.７Ｌ￣４１３.２５(１２.２７)１１.５１１３.１１６.５６(１４.７２)１４.６３１１.８４＃Ｍ￣４１４.４５１２.２４１５.３１５.５４１３.２５１４.７Ｒ￣４１２.６６(１１.９４)１０.８６１４.２１６.１３(１４.４２)１４.１２１２.６注:括号内的数值为实际监测的振速峰值ꎬ公路中部位置未有实测数据ꎮ㊀㊀㊀(ａ)未设减振孔㊀㊀㊀(ｂ)设有减振孔图７㊀路面中部测点的应力时程曲线Ｆｉｇ.７㊀Ｓｔｒｅｓｓｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅ间ꎮ这也和路面振速的分析相对应ꎮ４ 结论以燕都隧道ＤＩＫ５＋３３７断面下穿既有环城公路的爆破研究为工程背景ꎬ利用ＬＳ￣ＤＹＮＡ分别对设置减振孔和未设减振孔两种工况下的隧道爆破进行数值模拟ꎬ分析在爆破开挖和车辆载荷耦合作用下的缓冲减振效应ꎬ得出以下结论:㊀㊀１)在减振孔周边ꎬ最大减振率约为４１.７％ꎬ水平方向减振率明显高于垂直方向减振率ꎮ设置减振孔可有效降低隧道爆破对周边振动的影响ꎮ２)公路路面的最大减振率发生在中部ꎬ约为１９.１％ꎮ设置减振孔使公路振速大幅波动的持续时间减少了５０％ꎮ减振孔可以有效降低路面振速波动ꎬ使得公路的振动效应更趋于平稳ꎮ３)减振孔可使应力大幅波动的时间延后且持续时间缩短ꎬ降低应力波和地震波的叠加效应ꎮ参考文献[１]㊀ＺＨＯＵＹꎬＦＥＮＧＳＷꎬＬＩＪＷ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｒｏｃｋｍａｓｓａｒｏｕｎｄａｍｉｎｅｄ￣ｏｕｔａｒｅａａｂｏｖｅａｈｉｇｈｗａｙｔｕｎｎｅｌ:ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｍｏｄｅｌｔｅｓｔａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌ￣ｙｓｉｓ[Ｊ].ＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇａｎｄＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＳｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２１ꎬ１１８:１０４１８２.[２]㊀于建新ꎬ郭敏ꎬ陈晨ꎬ等.城市超浅埋小净距隧道爆破振动响应特性研究[Ｊ].土木工程学报ꎬ２０２０ꎬ５３(增刊１):２７２￣２７７.ＹＵＪＸꎬＧＵＯＭꎬＣＨＥＮＣꎬｅｔａｌ.Ｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅ￣ｓｐｏｎｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｒｂａｎｓｕｐｅｒ￣ｓｈａｌｌｏｗｂｕｒｉｅｄｓｍａｌｌｃｌｅａｒｄｉｓｔａｎｃｅｔｕｎｎｅｌ[Ｊ].ＣｈｉｎａＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒ￣ｎａｌꎬ２０２０ꎬ５３(Ｓｕｐｐｌ.１):２７２￣２７７.５５２０２２年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀下穿既有环城公路的隧道爆破减振研究㊀赵立财㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀[３]㊀周兵ꎬ王传生ꎬ刘芳亮ꎬ等.城市交通隧道运营安全风险评估模型及管理系统研究[Ｊ].公路交通科技ꎬ２０２１ꎬ３８(１):９７￣１０３.ＺＨＯＵＢꎬＷＡＮＧＣＳꎬＬＩＵＦＬꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｒｉｓｋａｓ￣ｓｅｓｓｍｅｎｔｍｏｄｅｌａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｕｒｂａｎｔｒａｆｆｉｃｔｕｎｎｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ３８(１):９７￣１０３.[４]㊀张旭ꎬ周传波ꎬ蒋楠ꎬ等.下穿地铁隧道爆破作用下人防隧道的动力效应[Ｊ].爆破ꎬ２０２１ꎬ３８(３):１０￣１８.ＺＨＡＮＧＸꎬＺＨＯＵＣＢꎬＪＩＡＮＧＮꎬｅｔａｌ.Ｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｃｉｖｉｌａｉｒ￣ｄｅｆｅｎｓｅｔｕｎｎｅｌｉｎｄｕｃｅｄｂｙｂｌａｓｔｉｎｇｏｆｕｎｄｅｒ￣ｃｒｏｓｓｉｎｇｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌ[Ｊ].Ｂｌａｓｔｉｎｇꎬ２０２１ꎬ３８(３):１０￣１８.[５]㊀罗阳ꎬ杨建辉ꎬ胡东荣.小净距隧道围岩的爆破振动影响规律研究[Ｊ].地下空间与工程学报ꎬ２０２１ꎬ１７(４):１３０９￣１３１３ꎬ１３３６.ＬＵＯＹꎬＹＡＮＧＪＨꎬＨＵＤＲ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｏｆｓｍａｌｌｃｌｅａｒａｎｃｅｔｕｎｎｅｌｓ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＳｐａｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２１ꎬ１７(４):１３０９￣１３１３ꎬ１３３６. [６]㊀谢全民ꎬ黄小武ꎬ赵东华ꎬ等.地铁隧道爆破振动测试及时频特征分析[Ｊ].爆破器材ꎬ２０２０ꎬ４９(６):４８￣５３.ＸＩＥＱＭꎬＨＵＡＮＧＸＷꎬＺＨＡＯＤＨꎬｅｔａｌ.Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｉｍｅ￣ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｏｆｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２０ꎬ４９(６):４８￣５３.[７]㊀高宇璠ꎬ傅洪贤.近距离下穿既有盾构隧道的隧道钻爆降振技术研究[Ｊ].振动工程学报ꎬ２０２１ꎬ３４(２):３２１￣３２８.ＧＡＯＹＦꎬＦＵＨＸ.Ｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｂｌａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｃｌｏｓｅｌｙｃｒｏｓｓｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉ￣ｂｒａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２１ꎬ３４(２):３２１￣３２８. [８]㊀张国胜ꎬ郭斌ꎬ刘永亮ꎬ等.露天矿爆破时砖混结构房屋振动响应的模态参数识别与爆破减振方法[Ｊ].爆破器材ꎬ２０２１ꎬ５０(４):５４￣５９.ＺＨＡＮＧＧＳꎬＧＵＯＢꎬＬＩＵＹＬꎬｅｔａｌ.Ｍｏｄａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｂｒｉｃｋｃｏｎｃｒｅｔｅｂｕｉｌ￣ｄｉｎｇａｎｄｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇｉｎｏｐｅｎｐｉｔｍｉｎｅ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２１ꎬ５０(４):５４￣５９.[９]㊀石洪超ꎬ邹新宽ꎬ张继春ꎬ等.层状围岩小净距隧道减振掘进爆破技术试验研究[Ｊ].爆破ꎬ２０１５ꎬ３２(４):１￣５.ＳＨＩＨＣꎬＺＯＵＸＫꎬＺＨＡＮＧＪＣꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｂｌａｓｔｉｎｇｉｎｓｍａｌｌ￣ｄｉｓｔａｎｃｅｔｕｎｎｅｌｉｎｓｔｒａｔｉｆｏｒｍｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ[Ｊ].Ｂｌａｓｔｉｎｇꎬ２０１５ꎬ３２(４):１￣５.[１０]㊀牛泽林ꎬ吴焕通ꎬ綦彦波ꎬ等.大断面浅埋隧道下穿既有建筑群爆破减震模型试验与研究[Ｊ].现代隧道技术ꎬ２０１６ꎬ５３(４):１２９￣１３３.ＮＩＵＺＬꎬＷＵＨＴꎬＱＩＹＢꎬｅｔａｌ.Ｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｌａｒｇｅ￣ｓｅｃｔｉｏｎｓｈａｌｌｏｗｔｕｎｎｅｌｓａｐ￣ｐｒｏａｃｈｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｓ[Ｊ].ＭｏｄｅｒｎＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１６ꎬ５３(４):１２９￣１３３.[１１]㊀张袁娟ꎬ黄金香ꎬ袁红.缓冲爆破减震效应研究[Ｊ].岩石力学与工程学报ꎬ２０１１ꎬ３０(５):９６７￣９７３.ＺＨＡＮＧＹＪꎬＨＵＡＮＧＪＸꎬＹＵＡＮＨ.Ｓｔｕｄｙｏｆｓｈｏｃｋａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｂｕｆｆｅｒｂｌａｓｔｉｎｇ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１１ꎬ３０(５):９６７￣９７３.[１２]㊀ＴＩＡＮＸＸꎬＳＯＮＧＺＰꎬＷＡＮＧＪＢ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｒｏ￣ｐａｇａｔｉｏｎｌａｗｏｆｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｓｔｒａｔｕｍａｎｄｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＳｏｉｌＤｙｎａ￣ｍｉｃｓａｎｄＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１２６:１０５８１３. [１３]㊀ＰＡＲＫＤꎬＪＥＯＮＳ.Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂｌａｓｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｉｎｇｕｓｉｎｇａｎａｉｒ￣ｄｅｃｋａｔｔｈｅｂｏｔ￣ｔｏｍｏｆａｂｌａｓｔｈｏｌｅ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅ￣ｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭｉｎｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１０ꎬ４７(５):７５２￣７６１. [１４]㊀ＫＩＭＭＳꎬＬＥＥＳＳ.Ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｌａｒｇｅｈｏｌｅｂｏｒｉｎｇ(ＭＳＰ)ｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂｌａｓｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａ￣ｔｉｏｎ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０２１ꎬ１１(４)ꎬ１８１４. [１５]㊀ＩＷＡＮＯＫꎬＨＡＳＨＩＢＡＫꎬＮＡＧＡＥＪꎬｅｔａｌ.Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｂｌａｓｔｉｎｇｉｎｄｕｃｅｄｇｒｏｕｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｕｓｉｎｇａｄ￣ｖａｎｃｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｔｏｎａｔｏｒｓ[Ｊ].ＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇａｎｄＵｎｄｅｒ￣ｇｒｏｕｎｄＳｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ１０５:１０３５５６. [１６]㊀李克先ꎬ赵继增ꎬ雷刚.隧道控制爆破深大减振孔减振效果对比[Ｊ].隧道建设ꎬ２０１５ꎬ３５(６):５９５￣６００.ＬＩＫＸꎬＺＨＡＯＪＺꎬＬＥＩＧ.Ｓｔｕｄｙｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎ￣ｒｅｄｕｃｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｄｅｅｐａｎｄｌａｒｇｅｖｉｂｒａｔｉｏｎ￣ｒｅｄｕｃｉｎｇｈｏｌｅ:ｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｎｃｏｎｔｒｏｌｂｌａｓｔｉｎｇｏｆａｓｈａｌｌｏｗ￣ｂｕｒｉｅｄｍｉｎｅｄｓｔａ￣ｔｉｏｎｏｆＱｉｎｇｄａｏｍｅｔｒｏ[Ｊ].ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬ２０１５ꎬ３５(６):５９５￣６００.[１７]㊀夏祥ꎬ李海波ꎬ李俊如ꎬ等.岩体爆生裂纹的数值模拟[Ｊ].岩土力学ꎬ２００６ꎬ２７(１１):１９８７￣１９９１.ＸＩＡＸꎬＬＩＨＢꎬＬＩＪＲꎬｅｔａｌ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｂｌａｓｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｃｒａｃｋｓｉｎｒｏｃｋ[Ｊ].ＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅ￣ｃｈａｎｉｃｓꎬ２００６ꎬ２７(１１):１９８７￣１９９１.[１８]㊀赵健ꎬ李振存ꎬ郭昕ꎬ等.汽车荷载作用下沥青路面公路动力响应数值模拟[Ｊ].铁道科学与工程学报ꎬ２０１２ꎬ９(５):８３￣８９.ＺＨＡＯＪꎬＬＩＺＣꎬＧＵＯＸꎬｅｔａｌ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｉｔｕｍｅｎ￣ｓｕｒｆａｃｅｈｉｇｈｗａｙｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｕｎｄｅｒｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１２ꎬ９(５):８３￣８９.６５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷第３期。
隧道爆破减震技术研究
Value Engineering0引言隧道爆破施工是大型隧道工程中常用的方法之一，然而，爆破振动对周围环境和建筑物可能造成不可忽视的影响，甚至可能引发安全问题。
因此，研究和开发有效的隧道爆破减震技术显得尤为重要。
随着科技的发展和对工程安全性要求的提高，各种减震技术被提出并应用于实际工程中。
本文将针对隧道爆破减震技术展开深入的研究，通过实验和数据分析，验证减震技术的有效性和可行性，为隧道施工提供更加安全、高效的爆破方案。
1爆破与监测的工程背景和方案1.1工程背景广州市轨道交通五号线东延段及同步实施工程双岗站~庙头路站暗挖区间隧道，为4线折返，总长度为273.14m ，区间埋深为16.5~35.3m 之间，穿越地层主要为中风化花岗岩、微风化花岗岩，地下水主要为第四系地层孔隙潜水、基岩裂隙水，局部分布第四系土层上层滞水。
1.2爆破方案爆破方案的制定是工程施工中至关重要的一环，它需要根据诸多因素如水文地质条件、围岩等级等来进行综合考虑。
本工程选用了两步法进行施工，上段单循环进尺为2.4m ，下段为3.0m 。
为了实现准确的岩石破碎，采用了直径为40mm 的YT-28型凿岩机。
为了保障爆破的效果，炸药选择了具备防水性能的RJ-2型乳化炸药。
在具体的爆破孔组设计中，上部爆破孔和凹槽的布置采用了图1所示的方案。
针对爆破孔的直径，周围爆破孔组的直径为25mm ，而其他爆破孔组的直径为32mm 。
此外，为了保证爆破效果，爆破孔之间的距离也进行了精确的设计，包括爆破孔间距为50cm ，内环爆破孔间距为120cm ，垂直爆破孔间距为20cm ，以及底板爆破孔间距为100cm 。
爆破过程中使用了普通毫秒起爆工业8号雷管，采用了分段爆破的方式（图中1-15），共分为1至15节进行分段。
为了实现爆破效果的控制，采用了光面爆破技术，同时外围爆破孔采用非耦合装药，间隔分量加载的策略也得以应用。
1.3现场监控方案现场监控方案在工程实施过程中具有至关重要的作用，尤其是在涉及爆破作业的情况下。
隧道下穿超浅埋国道的爆破减振技术
永 武高 速 公 路 是 国家 高 速 公 路 网 Ｇ ５福 建 ２ 省境 内的组 成部 分 ， 路线 起 点福建 永安 ， 终点 武平 （ 闽粤界 ） 全长 １ ５ ２ｋ 道路 等级 双 向 ４车道 ， ， ９ ． ｍ； 设计 行 车 速 度 １ ０ｋ ｈ 行 车 道 宽 度 ２×３ ７ ０ ｍ／ ， ．５
与北西 向上杭 云 霄 大 断裂 的斜 接 部位 南 东 侧 ， 未
见影 响场地稳 定 的 活 动性 断裂 ， 壳 整 体相 对 稳 地
收稿 日期 ：０ ９ ０ — ３ ２ ０ — ９ ２
喷射混 凝 土 ２ ｍ＋４ ５格栅 间距 ５ ｍ 与 工 ５ｃ ０２ Ｏｃ 字钢 交错 布置及 Ｃ ５喷 射混 凝 土 ２ ｍ。仰拱 采 ２ ０ｃ
的施 工 。开挖采 用 双侧壁 分 层 分部 进 行 ， 图 １ 如 。
径 向布置 长 ３ ５１ 胀 壳 式 中 空注 浆 锚 杆 。 同时 ． Ｉ Ｔ 考 虑到隧道 开挖 沉 降 影 响 ， 内初 支采 用 双层 强 洞
支护 ， 拱顶 设 ５ ｍ 间距 Ｉ ０ ０ｃ ｂ工 字钢支 撑和 Ｃ ５ ２ ２
右 洞长 ３ ５ Ｉ， 洞 长 ３ ０１ 。隧 道 下 穿 ２ ５国 ６ ｌ 左 ＇ ｌ ５ ＂ ２ １ ０ 道， 国道 交通量达 ６０ ０多辆 ／ ， ０ ｄ 纵坡 达 ７ ， 动载
根据 浅埋 暗挖 法 隧 道 施 工 经 验 ， 循 “ 超 遵 管 前、 严注 浆 、 短开 挖 、 弱爆 破 、 强支护 、 快封 闭 、 勤测 量、 速反馈 ” 的施 工 原则 ， 了保 证 国道公 路通 行 为 以及 浅埋 地段不 发 生 坍 塌 ， 取 了以 下 ２种 主要 采
地层 与支 护结构 的动 态 变 化 ， 握施 工 过 程 中结 把
城市市区隧道微差减震爆破施工工法
城市市区隧道微差减震爆破施工工法青岛城建集团有限公司于天光李宁江辉峰鞠颂1、前言近年来，城市地铁建设的高速发展。
爆破开挖是城市隧道开挖的一种重要手段，微差爆破是在群药包爆破时，以毫秒时间间隔严格按一定顺序先后起爆的爆破技术。
该技术已在降低地震效应、合理利用爆炸能、减少炸药单耗、改善爆破块度等方面得到了广泛应用。
施工过程中加入减震孔，能有效的控制和降低爆破震速。
进一步的控制爆破产生的飞石的抛掷距离，大大提高隧道开挖的安全性，得到理想的爆破效果。
2、工法特点2.1微差爆破技术能充分利用爆破的能量和岩体的动能，改善爆破效果。
2.2合理的微差延时时间要保证两段(甚至多段)装药爆破后可相互作用,以达到充分利用爆炸能,改善破碎块度,并且最大限度降低地震效应的良好效果。
2.3通过在拱部周边布设减震孔形成隔离带，以及在掏槽眼区增设减震孔。
利用爆破临空面和减震隔离带在爆破时对爆破震动能力的大量吸收及消耗，大大控制了爆破振速，减少了对上部建（构）筑物的扰动，同时在底眼周围加设减震孔，减小对隧道下方构（建）筑物的扰动，维护隧道的稳定性，同时也减少了一次爆破的装药量，从而确保爆破施工的安全。
3、适用范围适应于各种岩层条件下的隧道台阶爆破施工。
尤其适用于施工环境复杂（附近有居民区、危房、精密仪器设备等对振动要求比较高）的市区地铁隧道。
4、工艺原理由于毫秒系列雷管各段有微小时差，先起爆炸药在岩体中已造成一定的破坏，形成了一定宽的裂隙和附加自由面，为后起爆炸药提供了有利爆破条件。
相邻两炸药间隔时间极短，先起爆的炸药在岩体中产生的应力波尚未消失，后起爆的炸药就爆炸，这样前后两次被爆岩体相互挤压、碰撞产生二次破碎，从而改善破碎效果，降低炸药用量。
通过在拱部周边布设减震孔形成隔离带，以及在掏槽眼区增设减震孔。
利用爆破临空面和减震隔离带在爆破时对爆破震动能力的大量吸收及消耗，大大控制了爆破振速，同时也减少了一次爆破的装药量，减少了对上部建（构）筑物的扰动，通过在底眼周围加设减震孔，减小了对下部构（建）筑物从而确保爆破施工的安全，降低了对拱顶的震动作用，有利于拱顶的稳定和维护工作。
城市公路隧道建设中的减振爆破施工技术
6g坊Sichuan Building Materials 第45卷第11期2019年11月Vol.45,No.llNovember,2019城市公路隧道建设中的减振爆破施工技术张荣和（中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川成都611130）摘要:爆破工作必须要保障工程的质量和进度，同时还要确保爆破区域的人员生命、设备仪器和建筑物的安全。
本文以四川省巴中市恩阳外环线（一期）工程的戏坪梁隧道的控制爆破为例，阐述了控制爆破的设计原则，并对降低爆破震动的方法展开了详细的探讨，最终取得了良好的施工效果。
关键词:公路隧道；减振爆破；爆破震动中图分类号:U455.6文献标志码:B文章编号：1672-4011（2019）11-0180-02D01：10.3969/j.issn.1672-4011.2019.11.0921工程概况我国现行的《爆破安全规程》（GB6722—2003）对爆破的安全标准是以质点的震动速度来衡量的。
高精密的地面仪表设备以及高精密的地面仪器的应用使得城市浅埋隧道的施工标准进一步提升,这就要求地下爆破所引起的震动必须控制在一定振幅之内，也对城市地下的爆破工作提出了更加严格的要求。
四川省巴中市恩阳城区闹市的戏坪梁隧道工程位于一条主干道的公路上。
右线长282m,左线长295m,隧道横断面为0.75m（检修道）+（0.5+0.75m）（侧向宽度）+3.5m X2（行车道）+2.0m（人行道）=11.0m,建筑净高为5m。
中厚层状泥岩是大部分隧道的主要材料,夹薄层是长石石英砂岩,本工程大多以W类围岩为主，II类、DI类为主的主要是进口段围岩。
变电站在隧道的进口地段处，覆盖层厚度6〜8 m。
“二十四所”生产车间的精密仪器的振幅要求W5“n,这是不同于以往的标准的振动幅度，加上用振幅为标准来控制的爆破，没有可以借鉴参考的资料，为本工程的施工带来了—定的困难。
2控制爆破设计原则钻爆设计之前，需要对现有钻孔机具、现有地质情况和爆破器材进行充分调查。
隧道减振光面爆破技术特征探讨
隧道减振光面爆破技术特征探讨摘要：伴随着我国交通运输事业的快速发展，隧道工程建设项目日益增多，在隧道工程施工中，爆破作业是最为常见的一种施工作业。
然而爆破作业危险性极高，对于周边环境的扰动也相对较大。
施工中，必须要采取合理的爆破手段，切实降低爆破振动。
因此文章就隧道减振光面爆破技术特征展开相关探讨。
关键词：隧道减振；光面爆破；技术特征对于隧道开挖，要求尽量减小对围岩的过分扰动，减少超挖或欠挖，保证工程质量，节约工程成本，为此，经常采用的爆破方法就是光面爆破。
因此，在破裂岩层隧道开挖施工过程中，需要根据其施工要求，重视光面爆破技术的科学应用，并对这类技术在破裂岩层隧道开挖施工中的应用过程加以控制，促使光面爆破技术的应用优势得以充分发挥。
一、光面爆破技术及减振分析所谓的光面爆破技术，是指一种通过对炸药用量进行有效有效控制而开展爆破施工作业的技术，可以使经过爆破处理后的壁面能够达到平整、规则要求。
实践中通过对光面爆破技术的合理应用，可减少对围岩的扰动作用，提高围岩稳定性的同时为施工安全状况的改善提供支持。
同时，在使用光面爆破技术的过程中，需要设置好与之相关的参数，针对性地开展施工作业，使得这类技术的应用优势得以充分发挥，为破碎岩层隧道开挖施工提供有效的技术保障。
与其他的爆破方法相比较，光面爆破在施工的过程中极大地降低了对周遭地质的爆破振动；能够极大程度地防止因振动干扰过大而导致塌方等不利现象，并且有利于提高施工的效率和安全性。
光面爆破可以通过对岩石性质的分析、科学的布孔及合理的钻孔方法实现对炸药能量的充分利用，减少工程成本。
光面爆破因为采用分段微差起爆的方式，比其他爆破方法减振效果更好，若是遇到浅埋偏压等情况，其可以和预裂爆破相结合，或者是调整爆破参数，实现控制爆破，更好地起到减振的作用。
由于影响爆破的因素非常多，且无法定量控制，因此要在各项试验及工程实践中，找出各项影响因素并对其进行优化。
采用光面爆破，首先要在爆破面上开挖，然后在掌子面的中心部位进行岩体爆破施工，按照从里到外的顺序，在设计的轮廓线上完成分段微差起爆操作。
隧道减震爆破技术研究
隧道减震爆破技术研究摘要：随着爆破技术在各个施工领域不断应用，爆破减震技术也逐渐被人们关注。
隧道减震爆破技术的应用不仅能够保证施工的质量还能够减少对周边建筑物的损害，在隧道爆破施工中有积极意义。
本文主要针对隧道减震爆破技术问题进行分析和讨论。
关键词：公路隧道施工；减震；爆破技术；一、公路隧道爆破作业方法控制爆破主要是通过在拱部周边布设减震孔形成减震隔离带；和小导坑超前开挖所创造爆破凌空面达到减震之目的，其原理就是利用爆破凌空面和减震隔离带在爆破时对爆破震动能力的大量吸收及消耗；使隔离带后面的区域受到的震动大大减小；同时减少了断面的装药量，在爆破时也大大减少了对洞顶附近建筑物的扰动，从而确保了爆破安全。
首先，根据测量的中线、标高划出开挖轮廊线，并根据钻爆设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。
其次，爆破作业装药前应将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净，经检查合格后方可装药。
方法如下：a.周边眼采用不耦合装药，使爆力均匀分散炮孔壁，有利于保护围岩；其余炮眼采用集中装药。
b.起爆药包位置确定：置于孔底，雷管穴能穴朝孔口，即采用底部反向起爆。
若岩体渗水或湿度大，孔底先置乳化炸药，倒数第二个药卷作为起爆药包。
c.堵塞长度：装药完毕炮眼堵塞长度不宜小于200mm，采用预裂爆破时，应从药包顶端起堵塞，不得只堵塞眼口。
堵塞物为1:3配比的粘土与砂子混合而成的炮泥。
二、公路隧道爆破减震措施隧道工程施工企业的施工技术人员在施工过程中应该有效的应用浅埋大跨隧道爆破减震技术。
因此隧道工程施工企业在爆破施工中为了取得预期的爆破效果，应该做好减震措施，保证地表和洞身安全。
1、采用中导坑减跨降震隧道工程施工企业在施工过程中可以采用中导坑先进行减跨抗震。
施工人员可以开挖宽度和高度适宜的中导坑，在爆破成洞后加强支护，然后扩挖上断面，通过爆破使上断面成形后，就会下降掏槽爆破单段的药量，从而可以有效的减少地震效应。
2、对浅埋地层进行加固隧道工程施工企业的施工技术人员在进行爆破前，应该对松散的地表通过注浆的方法进行加固，并且应用预应力锚杆对隧道的整体围岩进行加固，然后通过注浆方法进行加固，从而能够在一定程度上防止地表和洞身遭受较大的损坏。
城区隧道微震爆破技术研究
城区隧道微震爆破技术研究孟祥栋;田振农;王守伟;王国欣【摘要】针对城区隧道爆破施工断面大、浅埋和临近建筑物的特点,分析了爆破扰动效应的危害、预测方法,以及主要的减震技术措施.通过工程对比试验研究了电子雷管起爆对降低爆破振动效应的作用,并提出了基于电子雷管起爆条件下错相减震爆破技术和增大耦合系数的光面爆破技术.对比试验分析结果显示:采用电子雷管起爆时,在10 ～60 Hz的主振频域内,爆破振动比采用非电毫秒延期雷管起爆时降低了52％,爆破松动圈范围减少了60％.采用电子雷管起爆,保证了城市隧道爆破振动安全和提高施工效率,为城区隧道微震爆破提供了新方案.%Large sections, shallow-buried and close to building are the characteristic of tunnel blasting construc tion in urban area. In this paper,the hazard of blasting vibration,forecasting method and the precautions for reducing blasting vibration were analyzed. The vibration mitigation effect was studied by engineering comparison experiment when it initiated with electronic detonator,and the new technology of reducing vibration by phase stagger and smoot hing blasting with larger coupling factors was proposed. The analysis results show that if the principle frequency is from 15 to 60 Hz,the blasting vibration was decreased 52% and range of broken rock zone was decreased 60% than non-electric initiation system when it initiated with electronic detonator. So there is important role on vibration safety of tunnel blasting and improving construction efficiency in city area by using electronic detonator, which proposes a new slight vibration technique for tunnel blasting in urban area.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】5页(P6-10)【关键词】隧道;微震爆破;电子雷管;对比试验【作者】孟祥栋;田振农;王守伟;王国欣【作者单位】重庆市爆破公司,重庆400020;山东大学土建与水利学院,济南250061;重庆市公安局,重庆401120;中国建筑第八工程局,上海200120【正文语种】中文【中图分类】O383+.1保证洞室稳定和临近建筑物的安全是城市爆破作业的关键问题，而微震爆破是其中的关键技术。
隧道减振降噪的结构施工技术及应用效果
隧道减振降噪的结构施工技术及应用效果隧道是国家公路基础建设的重要设施，在交通建设发展中占有十分重要的地位，一般修建在地层中，穿越山岭、峡谷、江河、城市等构造物或自然环境，从而以较短距离连通目的地，大幅度缩短公路建设里程。
而在实际路线中，隧道难免会经过环境敏感区域，如居民集聚区、学校、医院、科研、宗教等有特殊要求的场所。
本文主要以浙江宁波某隧道为背景，浅析公路隧道在下穿建筑结构物时，采用的减振降噪技术措施及应用效果。
一、技术研发背景图1 隧道减振降噪结构设计某隧道洞身上方规划建造一座大型建筑物，其基础底面与隧道洞身结构顶部的覆盖层平均厚度约6m，水平距离约23m。
建设方提出，隧道上方建筑物对环境噪声及扰动敏感度较高，要求隧道采取减振降噪的优化措施。
二、工程实践（一）工艺原理如图1所示，车辆行驶产生的振动由隧道路面向下传递至级配配碎石减振层，再向路面两侧传递至橡胶板，由级配碎石层和橡胶板吸收减弱振动能量；车辆行驶产生的噪音由橡胶沥青混凝土上面层、FC 吸声板吸收和消除，以达到减振降噪的目的。
（二）工艺比较隧道减振降噪施工工艺与常规隧道施工工艺相比，主要有以下不同：加深仰拱开挖。
隧道仰拱下移50cm，增加仰拱回填混凝土厚度。
设置橡胶板。
在靠近路面的隧道排水沟侧壁外表面与仰拱内壁表面设置橡胶板。
营业税改增值税主要包括两个方面的变化，一个是税率上的改变，在营业税改增值税的措施公布之前，增值税的税率主要以一般纳税人按17%的税率增收，特别一点的就是优惠税率13%。
在营业税改增值税的措施公布之后，增值税的税率的类型有所增加，税率的大小也有变化，交通运输业从以前按差值的3%缴税，到后来按11%的税率算税额，再到现在从2018年5月1日开始，交通运输以10%的税率征收增值税。
物流辅助服务的税率从曾经的5%变化到现在的6%。
还有一个变化就是征税范围的改变，现在新增了两个征税项目，交通运输业和现代服务业，范围更多更广了。
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隧 道 邻 近振 幅 小 于 ５ ｍ 的 爆 破设 计 及 各 参 数 的 确 定 方 法和 施
工技 术要 点及 监 测 技 术 。
维普资讯
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隧 道／ 下工 程 ・ 地
城 市公路隧道减振爆破施工技术研究
吕增 寅
（ 铁 二 十 局 集 团南 方 公 司 ，海 口 ５０ ０ ） 中 ７０ ４
摘
要： 以重 庆 菜 园坝 大 桥 工 程 南城 隧道 控 制 爆 破 为 例 ， 绍 介
区 ， 连接 菜 园坝 大桥 与南 岸 区 的 一 条 公 路 主 干 道 。 是 左线 长１１０ｍ， ５ 右线 长 １１ ３Ｉ， ６ Ｉ隧道 的横 断 面 为 ０ ７ Ｔ ．５ Ｉ（ 修道 ）× ０ ２ Ｉ余 宽 ）× Ｔ检 Ｉ ２＋ ． ５Ｉ（ Ｔ ２＋７ ５Ｉ（ 车 道 ） ． Ｉ行 Ｔ
鉴 的资 料没 有 ， 给本工 程 的施工 带来 了一 定难 度 。
２ 爆 破设 计 ２ １ 控 制 爆破设 计 原则 ．
了对航站 楼玻 璃幕 墙 的保护 ， 振 动速 度 ２ ５ｃ ／ 进 按 ． ｍ ｓ
行安 全控 制 ； 国现行 的 《 破安 全规 程 》（ Ｂ ７ ２ 我 爆 Ｇ ６２ － ２ ０ ） 同样 也是 把 爆破 的质 点 振动 速 度 作 为 爆 破 振 ０３ 中 动 的安全 标准 。近 年来 ， 城市 浅埋 隧道 的施 工 ， 因地 面 仪器、 仪表 设备 的高 精密性 ， 地下 爆破 引起 的振 动应 对
层 厚度 约 ２ ５ｍ。其 中 ，４所 生产 车 间的精 密仪 器要 求 ２
点 的速 度 作 为 控 制 标 准 ， 在 国 内 ， 佐 光 教 授 等 如 杜
（ ０ ４ 研究 了重 庆轻 轨 江北 机 场 站控 制 爆 破 技术 ， ２０ ） 为
振 幅不 大 于 ５ ｍ。与 以往 以振 动 速 度 作 为 爆 破 安 全 标 准有 所不 同 ， 之 ， 加 以振 幅 为 控制 标 准 的爆 破 ， 借 可
在进 行钻 爆设 计 前 ， 须 提供 或调 查 地 质 情 况 和 必
现 有钻 孔机具 、 破器 材 的现状 ， 爆 选择 钻爆 方法 和爆 破
控制 在一 定 的振 幅 内， 就 给城 市 地 下 控 制 爆 破 提 出 这
了新 的要求 。
１ 工 程 概 况
参数 、 主要技术 措 施 等 。根 据 设 计 要求 及对 周 围环 境 的调 查情 况 ， 如建 筑物抗 震 要求 、 仪器 设备 的抗 震要求 等， 应采 用控制 爆 破技术 。为 了使 开挖 圆顺 ， 量减 少 尽 超欠 挖现 象 ， 少爆 破 对 周 围岩 体 的扰 动破 坏 和对 周 减
３ 施 工效 果 从 ２０ ０ ４年 ３月 ８ 日进 入 到 ６月 １ 日完 成 全 长 ０
提 前 １ ， 两 大断层 施 工期 间克 服 了大变形 、 ６ｄ 在 涌水 等
地 质灾 害 的影 响 ， 总工 期 比计 划提 前 ６ 。 １ ｄ
参 考 文献 ：
【】 高洪涛， １ 苟 彪 ． １号 、３号 斜 井 辅 助 正 洞 快 速 施 工 技 术 【 】 铁 １ ｌ Ｊ．
为主 。进 口段 围岩 主要 以 Ⅱ类 、 Ⅲ类 为 主 。无 丰富 地 下水， 局部地 段 有层 间结 合裂 隙水 。 隧道 进 口段 为 苏 家 坝 变 电站 ， 盖 层 厚 度 ６～８ 覆
Ｉ。距 隧道 出 １ １５ｍ 左 右 上 方 为 电 子研 究 所 ， 盖 Ｔ Ｉ ２ ２ Ｉ 覆
重庆菜 园坝 大桥 工程南 城 隧道 位 于南 岸 区 的闹市
围建 筑物 （ 或仪 器 ） 的振 动 影 响 ， 般 宜 采 用光 面爆 破 一
技术 。 ２ ２ 控 制爆破 的 降振措 施 ．
收稿 １期 ：０ ６—１ —２ ３ ２０ １ ９ 作者 简 介 ： 吕增 寅 （９ ３ ） 男 ， 级 工 程 师 ，９ ７年 毕 业 于 石 家 庄 铁 １６ 一 ， 高 １８ 道学 院桥 梁 工 程 专 业 。
手喷射 混凝 土 ； 用 多功能 台架组 织 ４～ 利 ６台 喷浆机 同
时施工 ， 大地缩 短 了喷射 混凝 土 的时 间。 大
（ ） 理 的运输 组织 ２合
为 了加快 施 工 运 输 ，０ Ｉ 左 右 设 置 １个 会 车道 ， ８ Ｉ Ｔ ２ ０Ｉ 左 右设 置 １个 调 头 道 。加 强 设 备 的 管 、 、 、 ４ Ｉ Ｔ 用 养 修、 。 备
控制爆 破 是施 工 中 常 用 的一 种 主 要 开挖 手 段 ， 爆 通 道 进 入 右 线 施 工 ６ ０Ｉ 正 洞 的施 工 任 务 。从 ２ ０ ０ Ｉ Ｔ ０４ 年 ８月 １日进 入到 ８月 ２ １日完 成 全长 １０ｍ 的 Ｆ ３ 断 层 ， 均 日进 尺 ６ ２ｍ， 高 日进尺 达 到 ８ ９ｍ， 平 ． 最 ． 比计 划
工程 爆 破在施 工 领 域 的应 用 必 不 可 少 ， 矿 山开 从 采到城 市控制 爆破 无 处 不在 ， 其是 城 市 控 制 爆 破 越 尤 来越 多 ， 除爆 破满 足工 程 的质量 和进度 的需 要 外 ， 要 还 保证 爆破 区域 人员 的安 全 、 筑 物 的安 全 和 设 备 仪 器 建 的安全 。 目前 ， 国内外 专 家 对 爆 破 的研 究 主 要 是 以质
关 键 词 ： 路 隧 道 ； 市 隧 道 ；控 制 爆 破 ；施 工 公 城
中图分类号：４５６ Ｕ ５ ．
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ ４— ９４ （ ０７ ０ ０ ８ —０ １０ ２ ５ ２ ０ ）３— ０ ５ ３
石 石英 砂岩 ， 间结 合 较好 ， 较 完 整 ， Ⅳ类 围岩 层 岩 以