青岛地铁超浅埋段爆破振动监测数据特征研究_王仁涛

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大直径空孔龟裂掏槽在地铁暗挖车站下穿高架桥施工中的应用

大直径空孔龟裂掏槽在地铁暗挖车站下穿高架桥施工中的应用

大直径空孔龟裂掏槽在地铁暗挖车站下穿高架桥施工中的应用摘要:青岛地铁4号线海泊桥站需下穿运营中的杭鞍高架桥,传统的楔形掏槽方式已很难满足施工对爆破振速的要求。

本文结合工程实际优化爆破方案,采用了大直径空孔龟裂掏槽爆破方法。

实践表明:采用大直径空孔龟裂掏槽爆破方法,峰值振速由1.3cm/s降低到0.7cm/s,具有较好的爆破振速控制效果,对城市地铁暗挖车站下穿小净距建(构)筑物爆破振速控制具有很好的借鉴意义。

关键词:大直径空孔;龟裂掏槽;暗挖车站;下穿高架桥0 引言本文结合工程实际和既有青岛爆破施工经验[1-6],在暗挖车站下穿高架桥采用大直径空孔龟裂掏槽方法,通过对爆破振动信号进行采集分析,取得了较好的振速控制效果,得到了较好的城市地铁隧道下穿高架桥施工爆破减振经验。

1 工程概况青岛地铁4号线海泊桥站大里程端约100m,主体结构位于杭鞍快速路高架桥引桥下方,该引桥为3跨连续梁桥,桩基础;桩为端承桩,桩底为微风化花岗岩,桩长5~12m,桩径1.2m,每个承台下方有两根桩。

桩底与主体结构拱顶的最小距离约4.76m。

杭鞍快速路高架桥主桥位于车站南侧,该桥为多跨连续梁桥,桩基础;桩为端承桩,桩底落在微风化花岗岩上,桩长6~11m,桩径1.5m,每个承台下方有两根桩。

承台与车站主体外轮廓的最小水平距离约4m[7]。

2 原方案设计及振速分析本工程的爆破设计楔形掏槽方式,主掏槽段位为1段,后续段位结合楔形掏槽布置辅助孔及周边孔。

炮孔设置及装药参数见图1、图2及表1所示。

施工爆破前将测振仪布置在测点上,本工程布置在振源的地表投影位置,且监测点位置随掌子面推进持续跟进变化,本工程采用中科测控TC-4850爆破测振仪,振动时长设定为2s,采样率设置为8K,读数精度设为1‰,触发天平选择为0.01cm/s,传感器布置时,Z轴表示垂直方向,X轴表示与隧道的纵向平行,Y轴表示与隧道的纵向垂直。

本工程要求爆破振速应控制在1.5cm/s以内。

临近建筑物浅埋暗挖隧道爆破减震技术

临近建筑物浅埋暗挖隧道爆破减震技术

临近建筑物浅埋暗挖隧道爆破减震技术内容摘要:随着城市轨道交通的建设,由于地铁工程周围建筑物较多,城市暗挖法隧道施工,要求爆破作业最大限度减少爆破震动对周边建筑物的影响,结合青岛市地铁一期工程(3号线)土建14标永平路站~火车北站区间爆破施工为例,简单介绍浅埋暗挖隧道减震爆破技术的控制过程和爆破方法。

关键词:城市轨道交通浅埋暗挖隧道临近建筑物减震爆破1.工程概况随着城市轨道交通建设的不断发展,浅埋暗挖隧道临近地面建筑物施工,在我国隧道很多城市中都普遍存在,采取怎样的爆破施工控制,以最大限度减少爆破震动对周边建筑物的影响,已成为工程施工的重点。

青岛市地铁一期工程(3号线)土建14标永平路站~火车北站区间,永火区间隧道设计起讫历程为YK23+132.896~YK24+127.000全长1002.898m,隧道埋深11m~20m。

区间隧道沿线下穿建(构)筑较多,在里程范围YK23+450至YK23+720段穿越5层以上的住宅楼5栋。

目前已经成功穿越四流中路29号住宅楼。

2.爆破设计2.1爆破设计原则在北京矿大爆破课题及地铁公司技术组等领导的指导下,结合以往隧道的施工经验,在隧道开挖爆破时,减小爆破单段最大装药量,控制爆破振速;采用大直径中空孔直眼掏槽,分次爆破;周边眼紧密,控制单孔装药量,加强光爆效果。

根据相关规范并经青岛市建筑土木工程协会评估下穿居民楼时的安全震速为1.0cm/s。

2.2钻爆技术要点下穿建筑物爆破时,上台阶采用预钻中空孔掏槽的方式分两次进行爆破。

第一步钻直径200mm中空孔,以中空孔为中心进行掏槽眼布置,完成掏槽眼爆破;第二步断面掘进眼布眼爆破和周边眼爆破,完成上台阶的爆破开挖施工。

中空孔施工采用地质钻机钻孔,中空孔直径200mm,循环深度10米。

在中空孔直眼四周各正方形布置直眼掏槽眼4个,一级掏槽正方形为0.5m×0.5m,二级掏槽正方形为1m×1m。

按上述炮眼布置完成中空孔大直径直眼掏槽爆破,完成上台阶第一步爆破。

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析
Em b d e e r n h m p c n En i o m e t e d d M t o a d t e I a to v r n ns
GAO a y a M o un
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交通 投 资 巨 大 , 动 污 染 一 旦 形 成 将 长 期 存 振
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有 一 定的参考价值 。 关键 词 浅埋地铁 , 动特 性 ,分频 最大振级 ,阻隔效应 振

浅埋暗挖法论文:浅埋暗挖法FLAC3D松动圈

浅埋暗挖法论文:浅埋暗挖法FLAC3D松动圈

浅埋暗挖法论文:浅埋暗挖法 FLAC3D 松动圈【中文摘要】在地铁建设过程中,车站和区间隧道埋深确定以及支护方式的选择是关系到地铁安全、经济建设的核心问题之一。

本文结合青岛敦化路塔柱式地铁车站,采用数值计算方法模拟研究了敦化路地铁车站及邻近区间隧道的开挖对围岩稳定性的影响规律,提出了确定合理埋深的关键界面方法,在此基础上,探索了复杂(上软下硬)地质条件下围岩应力分布对埋深的影响规律以及支护对围岩稳定性的作用机理。

具体研究内容为:(1)利用有限元差分软件FLAC建立了敦化路及附近区间隧道的三维仿真模型,模拟了塔柱式地铁车站的浅埋暗挖过程,并对围岩应力和位移进行了深入分析和研究,初步得出青岛地质条件下随埋深变化隧道围岩应力的变化规律,为类似地下工程埋深确定提供理论支持。

(2)针对青岛“上软下硬”地层条件特点,提出了采用关键界面方法确定隧道或地下洞室埋深的原则。

利用这种方法确定敦化路车站的埋深约为14.5m,即微风化花岗岩上界面以下约2.5m。

(3)洞室开挖后,应力重分部的过程中,发现围岩内应力变化并不是单调的,开挖引起的应力转移在围岩周围形成一个环形区域(即承压环)。

当埋深较浅并且岩石强度较高时,围岩应力变化较小,承压环内围岩的厚度较小,即表现为常见的围岩表面松动;随着埋深的增加,应力集中现象会越来越明显,承压环厚度逐渐增加。

一般情况下承压环是不会破坏的,但当应力极大时,承压环也会失稳,在外侧形成新的承压环。

【英文摘要】The selection of the station and tunnel depth, and support patterns are urgent problems that need to be solved during the process of building the subway. Based on domestic and international subway construction in the city, this paper introduced research of the principle of mining method and techniques of construction, buried depth of the traditional boundaries of standard chamber, the method of determine the depth based on key interface, the traditional principle of tunnel surrounding rock, etc., and used numerical methods to simulate the impact of Dunhua Road rail station and the adjacent rock tunnel excavation on the geological conditions, in order to find out the stratification of stress distribution under the impact of law and the depth of support The mechanism of the stability of surrounding rock for the purpose of better service for subway construction.(1)This paper used finite difference software FLAC to establish Dunhua Road and near the tunnel’s three-dimensional simulation model to simulate tower-style subway station during Shallow, and further analyze stress and displacement of surrounding rock, this paper preliminary obtained the variation of the stress surrounding the tunnel depending on the depth for the geological conditions of Qingdao, to provide theoretical support for determining the depth ofsimilar underground projects .(2)For the similar geological conditions in Qingdao which the stratum is featured by upper soft and under hard, this paper come to the principles of determining the depth of the tunnel and underground caverns depending on the key interface, which facilitates fast and accurate selection of the best depth in practical engineering. Using this method, the depth of Dunhua Road station is determined at about 14.5 meters, that is, about 2.5 meters lower than the less weathered granite interface.(3)After study of excavation and stress of re-division, it is found that change of rock stress is not monotonous, lifting off the stress transfer to the surrounding rock within a ring surrounding area. This area is called pressure ring, shows the nature of the structure in the surrounding rock, more obvious by the stress state. When the shallow depth and the rock strength is high, small changes exists in rock stress, which showed a common surface of loose rock; as the depth increases, stress concentration will become increasingly apparent, confined within the surrounding ring thickness gradually increased; when the depth or tectonic stress was great, excavation of rock may induce burst. Under normal circumstances bearing ring will not be damaged, but when with a great stress, the pressure ringwill be unstable, new pressure ring will be formatted in outer surrounding.【关键词】浅埋暗挖法 FLAC3D 松动圈【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发.【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供,无涉版权。

硬岩条件下浅埋暗挖地铁车站爆破振动及超欠挖控制技术

硬岩条件下浅埋暗挖地铁车站爆破振动及超欠挖控制技术

硬岩条件下浅埋暗挖地铁车站爆破振动及超欠挖控制技术青岛地处沿海地区,岩质较为坚硬,是国内外少有的地铁隧道置于岩石层的地区。

硬岩条件下地铁车站的开挖施工技术较为欠缺,可借鉴的完整工程实例较少。

钻爆法作为硬岩开挖的主要方法,施工机具简单,工艺方便可靠,炸药来源广,价格便宜,经济效益高。

但爆破施工会严重影响临近建构筑物安全及周边居民生活,不利于社会和谐。

开展城市地铁车站的爆破施工技术研究可以有效解决“扰民”和“民扰”问题,降低建设成本、加快施工进度,具有广阔的应用前景和较好的推广价值。

本文以青岛地铁2号线延安路地铁车站建设施工为依托开展爆破技术研究,分析了浅埋暗挖地铁车站结构形式选择和施工技术配套,在此基础上提出应用于浅埋暗挖地铁车站的爆破振动控制技术;通过对隧道超欠挖产生原因的分析,提出基于改变周边眼钻孔形式的超欠挖控制技术。

主要的研究内容如下:(1)从浅埋暗挖地铁车站的的结构形式入手,通过查阅文献和现场调研,归纳出浅埋暗挖地铁车站的施工方法,分析车站形式与施工方法的对应关系,并指出常用施工方法的使用条件。

(2)以车站竖井、风道和车站主体的关键部位爆破施工为背景,深入现场,参与地铁车站建设的整个过程,以遇到问题、分析问题、理论来源、解决途径及效果分析为主线,对复杂条件下地铁车站的爆破振动控制技术进行研究。

(3)应用ANSYS/LS-DYNA软件构建数值模型,研究了起爆方式对爆破效果的影响,主要对爆破振动和破岩效果进行分析,为爆破减振研究、提高爆破质量提供理论依据。

(4)通过对钻孔理论的研究,从隧道超挖、欠挖的根源入手,分析车站施工中影响钻孔精度的限制条件,提出可能存在的3中钻孔形式,对假设进行可行性分析,最终确定“大小眼”方式成对布置周边眼,并以现场试验加以验证。

本文提到的爆破控制技术可为同类工程建设提供借鉴和参考,具有一定的应用价值。

浅埋地铁隧道近距离下穿危旧建筑爆破振动风险控制技术

浅埋地铁隧道近距离下穿危旧建筑爆破振动风险控制技术

浅埋地铁隧道近距离下穿危旧建筑爆破振动风险控制技术陈静;王海亮【摘要】青岛地铁一期工程3号线03标段区间隧道下穿湛山路3号民房,隧道拱顶到3号民房基础最小距离为9.5m.开挖过程中采用大直径双中空孔直眼掏槽、孔内分段延期爆破、控制单段最大起爆药量的方法,将地表振动速度控制在1.0 cm/s 以内,确保了地面建筑的安全.同时对爆破现场连续监测5次、共计36炮次,在统计分析炮次与振速最大值之间的对应关系基础上,提出在爆破施工过程中应该注意克服人的安全意识“疲劳”期,才能确保下穿段全过程的不超振.【期刊名称】《国防交通工程与技术》【年(卷),期】2014(012)005【总页数】5页(P60-63,40)【关键词】浅埋隧道;爆破;振动速度【作者】陈静;王海亮【作者单位】山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】U455.41当隧道埋深较浅时,其掘进时的爆破振动会对地表建筑物造成墙体开裂、结构错位等破坏,因此需要应用一系列的减振技术、识别爆破施工过程管控重点等以确保地面建筑物安全。

对隧道下穿建筑物爆破振动危害控制,国内外学者做了大量的科研工作[1-3],如干扰降震法、控制单段最大起爆药量、改变爆炸参数等。

然而这些减振措施所依据的工程背景,通常为隧道埋深较深、下穿建筑物建筑状况良好。

在隧道埋深较浅、建筑状况较差时,任何一次爆破振动超标都可能造成建筑物的损伤,所以要识别爆破施工管理的风险,加强爆破施工全过程的管理。

本文依据的工程背景,隧道拱顶到建筑基础最小距离为9.5m,采用大直径双中空孔直眼掏槽、孔内分段延期爆破、控制单段最大起爆药量降低爆破振动等措施,通过对振动监测数据进行统计分析,识别爆破施工过程中的超振风险,提出管理措施,以确保下穿段全过程的不超标,顺利通过地表危旧建筑物。

浅埋地铁车站下穿建筑物控制爆破技术

浅埋地铁车站下穿建筑物控制爆破技术
q = 1 . 4 、 / f / s ( 1 )
掏槽部分的振动控制是整个爆破振动控制 的核心 。大直径中 空孔可 为掏槽爆 破提供辅助 自由面 ,其 减振效果 已经得 到证实 。 本 工程 采用 大直径中空孑 L 的掏槽型式 ,中空孑 L 直径为 1 5 0 m m, 以 中空孔 为中心 , 环形 布置两圈掏槽 眼 , 每圈布置 4个掏槽 眼 , 共计 8个 。 内圈掏槽 眼与中空孑 L 圆周 的距离为 1 5 0 mm, 外圈掏槽 眼与中 空 孔 圆周 的距 离 为 4 0 0 m m。 3 . 4 . 2 辅 助 眼 辅 助眼的布置主要解决炮 眼间距 和最小抵抗线 的问题I 。辅 助 眼的排距 决定 了最小抵抗线 ,其排距 应小于爆破 的循环进尺 , 问距可 以较排距适 当增大。本T程 的循环进尺为 0 . 5 m, 将辅 助眼 问排距 均设计为 3 0 0 m m。
3 . 4 . 1 掏 槽 眼
车 站 主体 为 暗 挖 单拱 双层 结 构 ,开 挖 跨 度 2 1 . 6 6 m,高 度 1 7 . 4 4 m, 全长 1 9 8 . 4 6 m。车站 采用双侧壁导坑法施 工 , 共 划分为 9 部分 , 车站下穿 的建筑 为一居 民楼 , 该楼始 建于 2 0 世纪 8 0年 代 , 结构为地上砖混 6层结构 , 基础为毛条石基 , 深度 2 . 5 m, 其安全允 许振 速为 1 . 0 c m / s 。车 站拱 顶 与 基 础 之 问最 小 竖 直 距 离 为 1 5 . 3 m, 其 间岩石 由上到下依次为素填土 、 粉 质粘土 、 强风化花 岗岩 、 中风 化花 岗岩 , 围岩等级为Ⅳ~ V级 。 2 爆破 振 动 控 制 措 施 爆破振 动是 由爆炸 产生的应力 波衰 减成 的地 震波在 岩石 中 的传播 引起 的 , 振动的大小取决 于爆破产生的地震波的强度… 。目 前, 爆破振 动控 制措施 大体上可分 为两个方 面 : 一 是控制 爆破 能 量 源 来 控 制 地 震 波 的强 度 ; 二 是 阻 断 地 震 波 在 岩 石 中 的传 播 。 前 者包括控制爆破药量 、合理选择 炸药 的种类及装药 结构等措施 , 后 者 主要 通 过 采 用 延 时 爆 破 技 术 和 预 裂 爆 破 技 术 、 开 挖 减 振 沟 槽、 创造更多 自由面及优化最小抵抗线 的大小和方 向来实现 。 3 爆 破 参 数 车站 l 部采用 台阶法开挖 , 共分 为上下两个 台阶。上 台阶与 建筑物 的距离最近 而且 自由面只有一个 , 其 爆破引起地 面质点振 动最大 , 因此本文 只针对上 台阶提出设计方案 。爆破使用 1 ~ 2 0段 第一 毫秒 系列导爆管雷 管 , 炸药使 用 2号岩石乳化 炸药 , 直径 d = 3 2 m m, 钻 眼器 具 采 用 气 腿 式 风 动 凿 岩 机 , 钻眼直径 d = 4 2 m m。 3 . 1 炸 药 单 耗 炸药单耗直接影 响着爆 破效果 , 它主要 由围岩 的岩性 及爆破 开挖 的面积决 定 , 通常根据施 工经验选 取 , 然 后 通 过 现 场 试 爆 对 其进行调整 , 本义利用公式 ( 1 ) 进行理论计算

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析高茂远【摘要】The vibration induced by shallow embedded metro becomes seriously environmental pollution. For a construction site influenced by a shallow embedded metro in Shanghai city,field testing is applied to study the vibration characters induced by metro. The measuring results show that most positions exceeding the vibration standard are adjacent to the metro station,especially in morning and evening rush hours. It is also shown that the diaphragm wall has an obvious barrier effect of the vibration. The frequency maximum magnitude of vibration outside the diaphragm wall are usually in the range of 30 ~50 dB.%浅埋地铁下穿越引起建筑物的振动噪声已成为大城市严重的环境污染.针对上海地区某受浅埋地铁下穿越影响的建筑场地,通过现场实测,分析浅埋地铁的振动传播特性.现场测试表明,振动超限的测点大多靠近地铁站点,在早晚高峰时段超限尤为明显.地下连续墙对振动具有明显的阻隔作用,地下连续墙以外测点位置的分频最大振级通常分布在30~50 dB.研究所得结论对于其他类似工程具有一定的参考价值.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】5页(P46-50)【关键词】浅埋地铁;振动特性;分频最大振级;阻隔效应【作者】高茂远【作者单位】上海市浦东新区建设工程安全质量监督站,上海200127【正文语种】中文1 引言地铁轨道交通以其高效快捷的优点,成为缓解大城市交通拥堵的有效手段。

某地铁爆破施工控制研究

某地铁爆破施工控制研究

某地铁爆破施工控制研究刘艳彪【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】1页(P73)【关键词】地铁; 爆破施工; 地震波控制【作者】刘艳彪【作者单位】中铁四局集团第七工程公司安徽合肥 230022【正文语种】中文【中图分类】TU71 工程概况青岛地铁人民会堂站~汇泉广场站区间工程位于小鱼山山下,沿太平路穿越小鱼山到达文登路。

此路段处于青岛滨海历史风貌休闲旅游区和市南区沿海商务核心区,周边文物建筑和老住宅建筑物众多,居民区及学校集中,地下管线较复杂,地面交通繁忙、施工环境比较复杂。

本区间设计采用排水型隧道,隧道拱顶埋深11m~55m,接车站端区间地质条件较差,为浅埋隧道,其余区段地质较好,为深埋隧道,采用钻爆法结合机械开挖施工。

2 爆破方案根据线路自身的特点,爆破方案采取按台阶高度分层分段开挖,施工中为保证特殊地段施工安全,针对具体文物建筑结构特性,采用短进尺光面微差弱抛爆破技术,进行爆破作业时,采用微量、多孔、多次、多段爆破法。

减少每次齐发爆破药量,减轻爆破对围岩的扰动及对支护结构的不利影响,同时也减轻对地面建筑物的震动破坏。

3 爆破设计3.1 区间开挖断面钻爆孔网参数设计本区间断面形式较多,主要开挖方法采用全断面、环形台阶法开挖方法进行。

由于此段文物较多,振动控制要求严格,为了避免振动对地面建筑物的危害,初步设计进尺为1.2米,振动速度控制为不超过1.0cm/s,非文物地段振动速度控制为1.0~1.5cm/s,采用双楔形掏槽方式,起爆采用非电毫秒雷管。

3.2 单段最大药量的确定本区间爆破地处繁华市区,住宅楼密集,文物古迹众多,隧道暗挖需要紧贴建筑物甚至从建筑物下方穿过,控制单段最大药量是对建筑物保护的关键所在,而单段最大药量与建筑物结构性质、岩石特性、地表管线沟渠相关,依据①国家《爆破安全规程》GB6722-2003,②青岛市地铁建设对爆破振动的要求“对普通住宅楼振动速度V≯1.5cm/s,对文物保护建筑振动速度V≯1cm/s”,③清华大学建筑设计研究院编写的《青岛市地铁一期工程可行性研究报告》“对文物保护建筑振动速度V≯1cm/s,爆破参数 a=2.0,K=350;和 a=2.0,K=700”,④中国矿业大学根据青岛地质情况相关的测试,认为K和a分别取:K=200,a=1.8。

青岛地铁太延区间爆破振动控制及影响评价

青岛地铁太延区间爆破振动控制及影响评价

w h e n t h e t u n n e l p a s s e s u n d e ne r a t h e x i s t i n g b u i l d i n g s . T h e p r o j e c t o f Q i n g d a o M e t r o c r o s s e s u n d e r n e a t h t h e E x p r e s s .
T h e s u r r o u n d i n g r o c k ma s s o f t h e t u n n e l w a s b u ie r d i n 7 . 4 m d e e p, r a n k e d a s I V t o V, wi t h a b u n d a n t u n d e r g r o u n d
As s e s s me n t o n Qi n g d a o Me t r o L i n e
WA NG Re n . t a o , WA NG C h e n g . h u , J I A NG Y i n g . h a o , S O NG K a i , ZHOU Y i。
( 1 . K e y L a b o r a t o r y o f C r u s t a l D y n a m i c s , I n s t i t u t e o f C r u s t a l D y n a m i c s , C h i n a E a r t h q u a k e
2 6 6 03 3, Ch i n a; 3. S t a t e Ke y La b o r a t o y r Br e e d i n g Ba s e f o r Mi n i n g Di s a s t e r Pr e v e n t i o n a nd Co n t r o l ,

青岛地区地铁隧道爆破施工影响范围研究

青岛地区地铁隧道爆破施工影响范围研究

青岛地区地铁隧道爆破施工影响范围研究
苑绍东;杨林;黄舰
【期刊名称】《现代隧道技术》
【年(卷),期】2018(055)003
【摘要】文章以青岛地铁隧道爆破施工为背景,结合青岛地区特有的地质状况,依据收集的爆破振动监测数据,对《GB6722-2014 爆破安全规程》中的萨道夫斯基经验公式进行了线性回归分析,由此推导出了适宜预测青岛地铁隧道爆破施工振动强度大小的经验公式,并确定了青岛地铁沿线不同建筑物的安全允许振速、爆破单孔装药量以及施工振动影响范围.该研究可为今后青岛地铁爆破施工提供指导.
【总页数】6页(P76-80,91)
【作者】苑绍东;杨林;黄舰
【作者单位】青岛理工大学土木工程学院,青岛266033;青岛地铁集团有限公司,青岛266000;青岛地铁集团有限公司,青岛266000
【正文语种】中文
【中图分类】U455.6
【相关文献】
1.花岗岩地层地铁隧道爆破施工地表振动效应随埋深变化规律研究 [J], 张自光;仇文革;陈瑜嘉
2.基于实测数据的青岛硬岩地铁隧道爆破施工振动影响范围研究 [J], 孙超;赵建锋;孙山尊;薛振兴;于广明
3.地铁隧道过河段注浆-爆破施工技术研究 [J], 秦俭
4.地铁隧道爆破施工影响的邻近居民楼质点峰值振速研究 [J], 邓祥辉;王靖媛;杨俊;王睿;丁潇
5.地铁隧道小净距爆破施工对相邻隧道支护振动响应研究 [J], 何剑;朱映丞;沈明炜;俞丰平
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青岛地铁3#试验段爆破施工减振试验研究

青岛地铁3#试验段爆破施工减振试验研究
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Y ANG n s u ,XUE a j n GUO n — i g ,LIXio Re —h Hu -u , Do g r n u a ,XU n Pe g
( . c o l f Me h n c n c iet r g n e i g,C i a Un v riy o i i g a d 1 S h o c a isa d Arh tcu eEn i e rn o h n ie st f M n n n T8 D 0 ( z ,Bej n 0 0 3,Ch n c Zg BPJ , g) i ig 1 0 8 ia;2 .St t y La o a o y f rGe me h n c n a eKe b r tr o o c a isa d
第 18 卷 第 3期
Z 0 1 年 2
工 程 爆 破
ENGI NEERI NG BLAS NG TI
V o . 8, N O 3 11 .
9 月
S pe e t mb r 2 1 e 0 2
文 章 编 号 :1 0 — 7 5 ( 0 2 0 —0 3 —0 0 6 0 12 1 ) 3 0 3 4
合 理 的 掏 槽 形 式 、 药 单 耗 、 面延 时爆 破 、 能 管 控 制 爆 破 等 一 系 列 减 振 技 术 和 措 施 , 钻 爆 法 施 工 产 炸 光 聚 使 生 的 振 动 对 周 围环 境 影 响 满 足 国家 相 关 规 定并 控 制 在 最 小 范 围 内 , 到 了减 振 效 果 。不 仅 保 证 了 文 物 达 建 筑 的安 全 , 且 使 试 验 段 能 够 高 效 快 速 掘 进 , 而 研究 成 果 对 青 岛地 铁 安 全 高 效 施 工具 有 重 大 意 义 , 为 可 国内 外 同类 工 程 提 供 借 鉴 。

地铁隧道爆破震动对围岩损伤数值模拟研究

地铁隧道爆破震动对围岩损伤数值模拟研究

地铁隧道爆破震动对围岩损伤数值模拟研究发布时间:2022-12-28T02:23:07.945Z 来源:《工程建设标准化》2022年16期8月作者:蒋成军[导读] 爆破损伤数在支护结构设计中是参考量,它的大小会直接影响隧道在施工过程中的安全性蒋成军 (青岛市市政公用工程质量安全监督站,山东,266000) 摘要:爆破损伤数在支护结构设计中是参考量,它的大小会直接影响隧道在施工过程中的安全性,所以爆破损伤对隧道开挖的过程中的非常重要。

本文依托青岛地铁6号存车线的工程实际工况,利用LS-DYNA模拟施工中上台阶导坑光面爆破对岩体的损伤,并在实际工况的基础上,控制单一变量改变密度和间距分别模拟四种工况,研究工程爆破方案对围岩影响,分析爆破荷载对围岩产生所产生的应力范围、位移变化,以及爆破振动的影响范围。

关键词:爆破震动损伤数值模拟1 工程概况青港区间存车线为单洞四线大跨断面存车线全长211.75m,采用直墙拱顶断面,台阶法开挖,先开挖支护车站上部,后开挖车站下部,车站上部为扇形断面,开挖跨度为19.55m,高度为6.5m,分中、左、右三块开挖,车站下部为矩形断面,开挖跨度为19.55m,高度为4.68m,采用中部拉槽,两侧错步开挖的方式。

存车线主体大部分段落位于微风化闪长岩岩层及花岗岩岩层,部分段落位于断裂破碎带,初支结构拱顶埋深33.1~46.1m,洞身主要处于Ⅲ、Ⅳ级围岩段落。

隧道台阶法开挖,上台阶先开挖中导洞,本文重点分析中导洞爆破过程对周边围岩的损伤。

图1 隧道结构轮廓图图2 中导洞爆眼布置示意图2 模型建立本文采用Ansys中的动力模块LS-DYNA进行模拟计算分析。

本次模型为2维模型,模型尺寸为70m×70m,内部尺寸为14.6×11.8,围岩采用8节点3Dsolid164单元,共143216个单元和288860个节点,在X、和Y方向四个边界施加无反射边界条件用于模拟无限大围岩,防止反射波对模型边界产生破坏,Z方向施加法向约束。

浅埋隧道掘进爆破振动信号分析

浅埋隧道掘进爆破振动信号分析

38 6 2020 年 12 月38 6Dec. 2020Coal Mine Blasting浅埋隧道掘进爆破振动信号分析李沛释,汪海波,宗琦,王梦想(安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南232001)摘要:为分析浅埋隧道爆破振动对既有结构造成的影响,对浅埋隧道爆破参数优化前后的爆破振动信号进行了分析。

研究结果表明:拟合得到的浅埋隧道掘进爆破振动频率和振速的经验公式能够较好地体现出工程实际中振动速度和频率的变化规律,并可进行有效地预测;优化后的爆破振速有明显下降,从能量角度验证了优化后的方案可以有效降低爆破振动;浅埋隧道掘进爆破振速特征和巷道掘进爆破中振速特征明显不同,建议以垂向振速峰值为基准进行浅埋隧道掘进爆破参数设计。

关键词:浅埋隧道;回归分析;掘进爆破;振动信号;萨道夫斯基公式;能量中图分类号:TD235.1文献标志码:A文章编号:1674-3970 (2020) 06 -0004 -05Analysis of vibration signal in shallow tunnel development blastingLI Peishi , WANG Haibo , ZONG Qi , WANG Mengxiang(School of civil engineering and architecture , Anhui University of Science and Technology , Huainan 232001, China )Abstract : In order to analyze the influence of shallow tunnel development blasting vibration on the existing structureof tunnel , the blasting vibration signals before and after the optimization are analyzed. The results show that the fittedformula of blasting vibration frequency and velocity of shallow tunnel excavation can better reflect the variation law of vibration velocity and frequency in engineering practice and can be effectively predicted. The optimized blasting vibration velocity decreases significantly which is verified in terms of energy. The characteristics of the vibration velocity in shallow tunnel development blasting are obviously different from those in roadway excavation blasting. It is suggested to design the blasting parameters of shallow tunnel excavation based on the peak value of vertical vibration velocity.Key words : shallow tunnel ; regression analysis ; development blasting ; vibration signal ; Sadov "s formula ; energy0引言随着我国城市基础建设的快速发展,地铁项目变得越来越多。

浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术研究

浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术研究

浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术研究摘要:近几年来,我国面临的交通运输压力越来越重,国家为了推动交通运输的有效运营,开始大力地开展隧道交通的施工工作,而隧道施工必须以爆破技术来推动,施工爆破对于周围环境的影响便成为施工人员必须着力解决的问题。

本文以浅埋大跨的隧道施工工作为例,通过分析其施工爆破的具体监测工作以及监测结果,谈论了施工人员应对爆破所产生的震动影响而采取的几点减震措施,以求推动隧道施工的顺利实施。

关键词:浅埋大跨隧道施工爆破监测减震技术隧道作为目前我国交通建设的重要环节,其爆破施工对于周围环境的影响是不可避免的,尤其是浅埋的大跨度隧道,施工人员在对其进行爆破施工时,不仅会对周围建筑物造成震响或者是裂缝的影响,在某些山区部位还容易造成边坡的滑塌,对施工周围环境具有非常大的影响。

而施工人员目前则纷纷加强了对隧道施工的爆破施工监测以及减震工作,本文就是以浅埋大跨度的隧道施工爆破影响为例,谈论了其具体的爆破监测以及减震工作技术,希望能够为相关的工程建设人员提供一定的帮助。

一、浅埋大跨度的隧道施工的爆破监测随着隧道施工工艺的不断完善,隧道施工研究人员近几年来逐渐加强了对于隧道施工的震害影响的研究力度,力求通过有效的震动监测来达到对于爆破施工所造成的地震强度的相关数据的获得,从而采取措施将爆破的震害降低到最小。

而在隧道施工中爆破影响最为严重的则要数浅埋的大跨度隧道工程,本文下面就针对类似工程来分析一下其具体的爆破震动监测:首先,工程研究人员必须对工程的最大开挖跨度、高度、洞口段埋深等进行有效的测量,并切实地对隧道围岩的岩层岩性、薄厚状况、构造特点等实施分析,以此确定爆破工作的可行性,同时针对隧道的上断面及下断面的爆破震害程度的不同,来为其采用适当的爆破方法。

然后,工作人员进行震动测试时,要将掘进爆破时产生的地表震速作为其主要的数据采集工作,并且对洞内的衬砌震速进行同步监测以达到对地震波的缩减规律的掌握。

爆破振动自动化监测在地铁施工中的应用研究

爆破振动自动化监测在地铁施工中的应用研究

1引言随着国内经济的持续高速发展,城市交通压力越来越繁重,为缓解地面交通压力,我国开拓地下空间,大力发展地铁建设项目。

城市地铁隧道具有埋藏浅、地表建筑物密集的特点,采用钻爆法进行施工时,爆破振动会对邻近建筑物的结构安全及附近居民的正常生产生活造成负面影响[1],尤其要考虑爆破施工对周边环境产生的振动影响[2-5]。

钻爆法是硬岩地区地铁隧道开挖的主要施工方法之一。

青岛地铁穿越的地层大部分以硬岩地层为主,沿线地面大多是繁华的居民区和商业区,人口稠密,地面建筑物密集,加之地铁隧道埋深较小,在16~25m ,因而施工爆破所产生的冲击波超压、爆破噪声和地面振动等次生效应会对周围的建筑物、设施及人员造成不同程度和范围的影响,其中对城市环境影响最为显著的是爆破振动效应,尤其是地铁施工穿越密集建筑群和人群,对爆破的控制要求会很高,因此,需要一种智能的爆破振动监测手段和管理手段,随时掌控爆破动态,更为准确地实现振动的测量与分析[6]。

2工程概况青岛市地铁某线路为青岛市主城区东西向的骨干线,连接了市南区、市北区、崂山区,线路总体呈东西走向,从青岛城区的中部东西向连接老城区、东部新区以及崂山区沙子口镇,【作者简介】杨东仁(1975~),男,山东烟台人,工程师,从事基坑、隧道工程设计与研究。

爆破振动自动化监测在地铁施工中的应用研究Application Research on Automatic Monitoring of Blasting Vibrationin Subway Construction杨东仁(上海勘察设计研究院(集团)有限公司青岛分公司,山东青岛266000)YANG Dong-ren(Qingdao Company,SGIDI Engineering Consulting (Group)Co.Ltd.,Qingdao 266000,China)【摘要】以青岛地铁某线路为例,选取某区间进行爆破振动自动化监测试验,明确爆破振动自动化监测流程,规范爆破振动自动化监测方法与测点布设标准化操作规程。

青岛地铁试验段隧道工程钻爆法施工

青岛地铁试验段隧道工程钻爆法施工

车出碴运输时与出入口通道在同一标高上, 采
用上导洞先行开挖方式 (图 1)。采用光面爆破,
起爆网络与过街的方案同, 循环进尺取118 m ,
一天放两排炮, 进尺316 m d。
图 3 爆破振动控制速度与一次起爆药量、 离爆心距离的关系图
315 爆破施工工艺与减振措施 提高爆破工艺是提高工程质量的重要环
铁道建筑 1998 年第 2 期
—9—
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
施工, 该通道上方有一 5 层旧砖房, 年代久远, 已被列入市拆迁改造范围, 房屋基础与隧道拱
图 2 出入口通道
爆破施 工必须防止地面建筑物、地下管线、 隧道结构受爆破振动的影响; 同时必须使居民 受噪声和震动的影响减至最小程度。 311 确定评价爆破效应的安全标准
地下隧道爆破产生的副效应是通过仪器量 测建筑物等所在地面质点振动最大加速度或最 大速度来反映的。确定爆破效应安全标准, 寻找 振动传播规律, 具有十分重要的意义。
道顶的垂直距离, D —隧道跨度)。 修建青岛地 3# 、4# 人行出入口需穿越四流南路交通主干
铁有优越的地质条件, 可主要采用暗挖钻爆法 道, 隧道拱顶与路面距离 2~ 4 m , 其中含各种
施工。 只是火车站站、胜利桥站采用明挖法施 城市管线 4 条; 路面行人川流不息, 交通十分繁
工。
忙。我们选择作出碴口的 1# 出入口先进行钻爆
循环进尺取 018~ 110 m , 一天放两排炮, 进尺 116~ 210 m d。
③车站隧道爆破方案 车站长218 m , 宽1815 m , 高14 m。 南北两

浅埋暗挖隧道侧穿危楼的微振动爆破技术研究

浅埋暗挖隧道侧穿危楼的微振动爆破技术研究

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爆破
2019年9月
振速严格控制。目前,在城市浅埋隧道爆破振动控 制方面,国内外学者做了大量的研究,赵永生通过工 程现场监测数据⑶,回归分析得出降低单响药量同 时分炮次起爆可以直接控制爆破振动速度;李斌、毕 延华采用灰色关联方法对浅埋隧道爆破振动影响因 素进行分析⑷,其中总药量、单段最大起爆药量、爆 心距和段数是主要影响因素;何闯通过研究多级楔 形掏槽微爆破技术⑸,显著提升了比钻孔、爆破振 动控制、炮孔利用率等经济指标,其中第二、第三级 掏槽减振效果明显;尹文刚、王海亮等利用20段普 通导爆管雷管进行多组之间的孔外延期,同时利用 3段普通导爆管雷管在每组内部之间进行孔外延期 降低起爆次数达到相同的爆破效果同O
Abstract: In order to decrease the influence o£ blasting vibration on the dangerous old buildings when a tunnel is
passing through the side of them during urban shallow tunnel construction, research was conducted based on the TBM starting drift o£ left line in Yan'an road station o£ Qingdao metro line #2 phase I project. In the field tests,a 4-levels v-cut was arranged symmetrically on the lower middle section of the tunnel. The row spacing of auxiliary holes was al­ so reduced. The hole depth, explosive charge, the row distance and spacing o£ auxiliary holes in the first section area were set as 1. 1 m,0. 3 kg and 0.4 ~ 0. 5 m,respectively. The row distance and spacing of auxiliary holes increased to 0. 6 ~0. 8 m and the charge of explosive decreased by 1/3 because the second section area had two free surfaces. The #20 millisecond-delay nonel detonators were used as out-hole delay and the blast process was divided into two steps. The in-site monitoring results showed that the vibration velocity of all circular blasting excavations was con­ trolled within 0. 5 cm/s. And the detonation reliability was improved and a good free surface was created.
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第11卷第12期2015年12月中国安全生产科学技术Journal of Safety Science and TechnologyVol.11No.12Dec.2015文章编号:1673-193X(2015)-12-0072-07青岛地铁超浅埋段爆破振动监测数据特征研究*王仁涛1,王成虎1,宋凯2(1.中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室),北京100085;2.青岛第一市政工程有限公司,山东青岛266033)摘要:为了更好地掌握超浅隧道爆破振动规律,以青岛地铁太延区间超浅埋隧道爆破振动为例进行了研究。

在地表7层建筑物各层相同位置布置测振仪对爆破振速进行实时全面监测,通过对掏槽眼、辅助眼、周边眼爆破时单段最大起爆药量与实测振速关系的回归拟合,发现此隧道的爆破振动规律并不符合一般埋深隧道适用的萨道夫斯基公式,据此提出了临空自由面影响系数,得到了萨道夫斯基计算公式的修正拟合系数。

修正后的萨道夫斯基公式可更好地反映3类炮眼爆破的实际振速衰减规律,该规律可为城市地铁类似隧道的爆破施工提供参考依据。

关键词:青岛地铁;超浅埋隧道;爆破方案;振速监测;衰减规律中图分类号:X932文献标志码:A doi:10.11731/j.issn.1673-193x.2015.12.011Study on characteristics of monitoring data for blastingvibration in the ultra-shallow buried section of Qingdao metroWANGRen-tao1,WANG Cheng-hu1,SONG Kai2(1.Key Laboratory of Crustal Dynamics,Institute of Crustal Dynamics,China Earthquake Administration,Beijing100085,China;2.Qingdao No.1Municipal Engineering Co.,Ltd.,Qingdao Shandong266033,China)Abstract:In order to better understand the blasting vibration mechanism in the ultra-shallow buried tunnel,the study was conducted by taking the blasting vibration of the ultra-shallow buried tunnel in the Tai-Yan section of Qingdao metro as example.The blasting vibration velocities were monitored in real time and comprehensively by ar-ranging vibration meters in the same position of each floor in a7story building on the surface.Through regression fitting on the relationship between the maximum initiating charge in single section and the measured vibration veloc-ity for blasting in cutholes,auxiliary holes and surrounding holes,it was found that the vibration velocity law of the tunnel didn't agree with the Sadov's formula which had been widely used for most buried tunnels.So an influence coefficient of free surface was put forward,and the modification fitting coefficient of Sadov's formula was obtained.The modified Sadov's formula can better reflect the real attenuation laws of vibration velocity for blasting in three types of holes,and it can provide reference basis for the blasting construction in similar tunnels of urban metro.Key words:Qingdao metro;ultra-shallow buried tunnel;blasting scheme;vibration velocity monitoring;attenu-ation law收稿日期:2015-09-16作者简介:王仁涛,硕士研究生。

*基金项目:国家自然科学重点项目(51038009);国家自然科学基金面上基金项目(41274100);中央级科研院所基本科研业务专项项目(ZDJ2015-12)0引言城市地铁以不占用地面土地资源的突出优势,在当今面临“人口爆炸、土地资源短缺、环境恶化”的三大挑战中,发挥着越来越重要的作用。

随着中国社会、经济水平越来越发达,地铁开挖爆破对地表建筑物、构筑物产生的振动危害愈来愈受到社会各界的重视。

因爆破振动效应受到爆源特性、爆破方法、地形地貌、岩土体介质属性等诸多因素的影响[1-2],使得对爆破振动规律分析难度加大。

研究人员已开展多种研究方法对爆破振动衰减规律进行探究分析,方法主要分为4种:波动法、数值法、数据拟合法和萨道夫斯基法[3]。

在隧道微差爆破时岩体不断破碎,控制单段最大装药量可减小爆破能量,进而实现对爆破振动峰值速度大小的控制[4],本文采用《爆破安全规程》(GB6722-2014)所用的萨道夫斯基法,通过对所收集的丰富实测隧道爆破振动数据进行挖掘分析,探究各类炮眼单段最大起爆药量与实测振速间的实际关系,得到萨道夫斯基公式的修正拟合系数。

进而促进对爆破振动衰减规律的进一步研究,更好地服务于爆破设计工作,指导爆破施工。

1工程概况青岛地铁一期工程3号线全线采用钻爆法施工,沿线下穿、侧穿各种类型的建(构)筑物多达95处。

3号线03标段的太延区间超浅埋段为最靠近海岸段,道路和居民密集,地下水丰富,建筑物基础底距区间隧道顶开挖垂直距离仅为5 13m。

如家快捷酒店为砖混结构、毛条石基础,其基础底距区间隧道顶开挖垂直距离仅为5m,下穿隧道拱顶距地面垂直距离为7.4m。

下穿隧道里程段为K4+851 K4+898,该区段围岩等级V级,洞身为中风化花岗岩,洞顶以上至建筑物基础为强风化花岗岩,地貌类型为剥蚀坡地和山前侵蚀堆积坡地,所处地形变化不大,隧道地质剖面图如图1所示。

该区段超浅埋隧道的开挖环境异常复杂,受到爆破扰动后围岩变形会影响设计要求的轮廓[5],因此对爆破振动的控制要求更为严格,爆破振动速度控制在1.5cm/s以内方可满足爆破安全允许振速。

太延区间超浅埋隧道采用钻爆法上下台阶施工,上台阶每天计划循环进尺为0.75m,下台阶进尺为2m。

上台阶开挖面积为16m2,为了降低单段起爆药量,上台阶分成8个分断面开挖,采用中部布置大直径中空孔(直径150mm),中空孔周围布置菱形图1下穿如家快捷酒店段隧道地质剖面图Fig.1The geological section map of the tunnelunderneath the Express Inn掏槽眼的掏槽方式,下台阶采用水平炮孔分成2个分断面开挖。

本文以上台阶爆破开挖为研究对象,对上台阶各炮次产生的振动进行实时监测,上台阶爆破参数及炮眼布置情况见表1及图2。

图2上台阶炮眼布置(单位:mm)Fig.2Layout of the blast holes in theupper bench(unit:mm)2爆破监测方案及振动数据参考已有振动监测仪的现场合理布置经验[6],测水平径向(X)、水平切向(Y)和垂直方向(Z)3个分量,对正下方穿过的左线隧道的爆破作业(K4+ 894.29-K4+870.28)进行振速监测。

监测仪及传感器布置示意图见图1。

爆心距建筑物基础底部垂直距离约为8m,垂直布置的监测点所对应里程为ZK+874.5。

大量的测试资料和工程实践表明,地面最大振动速度与建筑结构破坏的相关性最好,所以目前广·37·第12期中国安全生产科学技术泛采用最大振速作为结构安全的评定标准[7]。

振动数据选用上台阶每一爆破循环掏槽眼、辅助眼及周边眼爆破时对应的振速峰值,共选取了第0层(地下一层)至第6层处布置的第1 7号测振仪在7个连续爆破循环中所测的131组爆破振速数据,每组数据包括水平径向、水平切向、垂直方向3个振速峰值。

对第0层处测振点所测的掏槽眼、辅助眼、周边眼爆破时对应的振速峰值统计于图3,图3中灰色长条状阴影区内为一个上台阶爆破循环所测的振速值,部分测振仪因未被触发相应炮次的振速值未采集到。

所测振速值均满足1.5cm/s的爆破允许振速要求。

表1上台阶爆破参数Table1Blasting parameters for the upper bench炮次炮孔名称段号眼数单孔装药量/kg总装药量/kg单段最大起爆药量/kg I掏槽眼1、3、5 14120.101.200.10扩槽眼15 1840.150.600.15II辅助眼1、3、5 20180.152.700.15III辅助眼1、3、5 17150.152.250.15IV辅助眼1、3、5 1190.151.350.15V辅助眼1、3、5 1190.151.350.15VI辅助眼1、3、5 12100.151.500.15VII辅助眼1、3、5 13110.151.650.15VIII周边眼1、3、5 18470.104.700.30图3各类炮眼爆破第0层监测点振速峰值Fig.3The peak vibration velocity of different embrasures blasting at the monitoring point on the0floor第0层监测振速值总体上呈现垂直方向最大、水平切向次之、水平径向最小的趋势,从第1层及以上,垂直方向振速值出现较大衰减,较水平方向的2个振速值均低。

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