论文城际铁路暗挖隧道爆破开挖微振动控制技术是关于本文可作为相关专业铁路论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文铁路局学校论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：微振动控制爆破技术可以有效降低爆破振动,已在对爆破振动有要求的隧道中广泛采用.文章结合莞惠城际6标暗挖隧道下穿学校所采用的微振动控制爆破技术,针对如改善装药结构、优化爆破参数、控制最大一段起爆药量、采用微差起爆技术、同一断面分区分次起爆等施工技术进行改进,通过工程实践,最终显著降低了爆破振速,使爆破达到预期效果,为今后类似隧道的爆破开挖施工提供借鉴.
关键词：微振爆破；参数；控制
中图分类号：F530.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0037-03
引言
城市地铁隧道常修建在人口密集的街区,当采用矿山法爆破开挖时,除了控制地表沉降,另外一个主要问题就是控制爆破振动对地表建筑物及对人群的影响.目前我国《爆破安全规程（GB6722-2014）》仅对建筑物爆破振动安全允许标准有明确规定,但对人群的影响却没有明确规定.
莞惠城际轨道交通GZH-6标段隧道地处人口密集街区,并下穿一所小学,该段隧道爆破开挖时除了要求对学校建筑物不能产生不良影响外,还要求爆破振动不能对学生造成任何心理影响,因此要求爆破振速不超过1mm·s-1,使人感觉不到振感.
本文结合现场施工实际,并根据爆破振动产生的机理,从控制爆破能量源及控制爆破能量的传递着手,采用工程类比法、计算法及现场试验法等,取得爆破参数,进一步优化微振动控制爆破技术,最终使爆破振动达到预期效果.
1 工程概况
莞惠城际轨道交通GZH-6标段位于广东东莞市大朗镇,左线盾构隧道起讫里程为GDZK35+432.596～GDZK38+359.000.GDZK38+359.000处为盾构始发井,GDZK35+432.596处为盾构吊出井.原设计盾构机从始发井往小里程方向盾构吊出井掘进.
为了在限定工期内完成,经设计变更,采取在GDZK35+432.596吊出井往大里程始发井方向进行矿山法开挖接应盾构机,矿山法隧道施工二衬,盾构机空推不拼管片通过的方案.该段矿山法隧道埋深27～38m,地表建筑密集,交通繁忙,隧道需下穿一所小学.隧道洞身范围内主要为弱风化混合片麻岩,设计围岩等级为Ⅳ级,采用爆破开挖,要对爆破振动进行监测及控制.
2 开挖方案
隧道洞身施工遵守“弱爆破,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的原则.在围岩开挖中主要采用光面爆破开挖,微振动爆破技术,以尽可能减轻对围岩和周围构筑物的扰动,维护围岩自身稳定性,达到良好的轮廓成形.
洞身开挖采用二台阶法开挖,开挖循环进尺根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定.上台阶长度5～8m,上台阶开挖高度约6.1m,开挖断面约52m2. 阶开挖高度约4.2m,开挖断面约32m2, 阶及早封闭成环.开挖完成后立即施做初期支护,二次衬砌满足隧道安全步距要求.
隧道施工爆破后及时清除开挖作业面石渣,使用挖机将石渣装在载重车上运输到井口位置,由龙门吊将渣吊入渣池,在渣池由挖机装车运出施工场地到弃渣场.
隧道内进行围岩及初期支护的变形监控量测,地表进行爆破振动速度监测,对每次爆破的监测值进行分析,及时调整爆破参数,使爆破振动达到理想效果,确保施工安全.
3 施工方法
3.1 微振动爆破原理
由岩石爆破机理可知, 包在岩石中爆炸,爆轰作用形成的应力波,由爆炸中心向周围传播,先是使临近药包周围的岩石产生压碎圈和破裂圈,当应力波通过破裂圈后,由于它的强度急剧衰减,只能引起岩石质点产生弹性振动,并以地震波的形式向外传播.爆破地震波传播到地表,引起地表振动,即为爆破振动.
微振动爆破的核心技术,就是根据应力波叠加原理,在等同装药量的情况下,采用毫秒延期 分段微差爆破,使爆破地震波的能量在时空上分散,从而降低爆破地震的强度.因此,通过利用微振动爆破技术对爆破振速进行控制,主要从 品种、装药结构、炮眼布置、装药量、爆破时差等爆破参数的合理确定来实施.
计算微振动爆破技术质点振动速度公式一般为萨道夫斯基公式：
本段隧道采用二台阶开挖法,经过初期多次爆破振动监测, 阶爆破开挖时爆破振动未传到地表,所以只在上台阶开挖时进行爆破振动控制即可.
3.2 选择合适的
炸藥品种对 的爆破振速有直接影响,根据爆破理论, 爆轰传递效率和岩石波阻抗和 波阻抗有着直接的关系. 波阻抗和岩石波阻抗匹配系数β接近1,即可充分发挥 能量,又有一定的降震效果.
本段隧道爆破选用小直径2#岩石乳化 ,密度ρ0等于1.1g/cm3,爆速D等于3600m/s,隧道岩体容重ρ等于2.0g/cm3,纵 速V等于2500m/s.
根据公式β等于ρ0·D/ρ·V,计算得β等于0.792,能满足控制爆破效果需要.
3.3 优化装药结构
目前炮孔空气不耦合装药已被广泛应用于光面爆破、预裂爆破等断裂成型控制爆破工程中.在钻孔爆破中采用不耦合装药结构可以减弱爆破的强冲击荷载对炮孔壁的破坏,延长爆破压力的作用时间,比耦合装药有明显的降低爆破地震效应的作用.
为了选择合适的不耦合系数,通过多次试爆,实测爆破振速如表1所示.
经过综合比较,选择不耦合系数2.0时爆破效果最好,本隧道选用的小直径2#岩石乳化 直径为2.5cm,故炮眼直径选择5cm.
3.4 设计合理的爆破参数
爆破参数的合理选取是获得预期爆破效果的基本前提,必须根据具体的工程要求和目的,在优化确定爆破方案的基础上,正确设计各爆破参数.隧道光面爆破主要参数包括：周边眼间距（E）、周边眼抵抗线（W）、相对距离（E/W）、装药集中度q.这些参数可参照铁路隧道施工规范选择,见表2：
总结:本论文可用于铁路论文范文参考下载，铁路相关论文写作参考研究。
参考文献：
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