尝试性分析浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术论文_周彬

尝试性分析浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术论文_周彬

重庆建工市政交通工程有限责任公司

摘要:在我国社会建设体系不断完善的背景下,缩小城乡经济发展的差距成为了一项重要任务和目标。所以,近几年,山区公路以及城市隧道等相关地下交通设施建设成为了社会大众关注的焦点。但是,我国的很多隧道都处于城市之中,受到很多因素的影响,地标建筑物较多,呈现密集的状态。这样的特点对施工爆破造成了一定的阻力。本文就浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术展开了一系列的尝试性分析。

关键词:浅埋大跨隧道;爆破监测;减震技术

前言:当前,社会经济的飞速发展为山区公路以及城市隧道的建设提供了坚实的推动力,使其成为了急需建设的设施。由于城市隧道所处位置的特殊性,对爆破工作带来了一定的制约因素,这就需要运用一些非爆破的方式。从山区公路隧道的特点来看,其进出口大多属于浅埋段。如果洞口有桥与隧道连接展线的问题,就需要将隧道的一端设计成四车道大拱,所以,进行大断面爆破会对浅埋段形成较大的震动,带来危害。基于此,应该从更加安全和科学的角度对浅埋大款段爆破工作进行优化,从而减小震动危害。

一、浅埋大跨隧道施工爆破监测

(一)爆破测试方案

爆破震动测试的主要实施方式是采集掘进爆破所产生的地表震动速度作为主要环节,同时从综合性的角度分析和检测洞内衬砌的震动速度以及地震波是按照上面样的规律衰减的,将其作为辅助环节。尽管运用挖中导坑的方式能在一定的程度上降低爆破的震动危害,但是对余部进行挖掘时仍然能带来较大的震动。挖掘下断面的过程中,所产生的震动危害一般会集中在混凝土的衬砌上,测试不同部位的振动速度,从而调整拉槽爆破的参数。从地表的角度来看,根据相关的研究结果显示,在浅埋隧道成形后,岩体会发生结构方面的变化,成洞区在地表的位置其振动速度有所增加,也就是所说的“空洞效应”。但是,还需要进一步研究和分析洞口高边坡的大跨隧道。

(二)爆破测试成果分析

在测试过程中,已经查阅相关理论知识,并结合实际施工情况对其进行分析,将其可行性以及可能形成的后果进行了阐释。但是在爆破操作环节,运用相关仪器以及科学的数据分析方法得到了一些数据,这些数据具有较强标准性,成为了分析爆破测试成果的重要依据。首先,应该对监测所形成数据进行典型回归。当前,在我国以及世界各地都会应用一种公式来分析爆破所产生的数据,将其以数字模型的形式呈现出来,用来表示爆破震动的传播过程以及衰减规律。这是一种总结性的方法。这样的数据模型可以运用V=k(Q/R)×a来表示,对公式中的元素进行分析可知,V是质点震动的速度,k和a是爆破场地对其所产生的影响因素,以及衰减指数,Q是基本需要使用的药量,R是爆源与测点在位置方面存在的距离。这种公式已经在国际范围内得到使用,通过这种方式计算所得出结论是比较准确的,能被适用于分析检测的结果。其次,分析爆破地震表面的相关振动速度。通过对地表振动速度所展开的测试和分析可以得出一个结论,在相同的测点中,垂直方向的振动速度是最大的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如,设定爆破掌子面垂直上方作为中心点,可以发现,在隧道的横断面上方的地表,振动速度的分布基本保持对称状态,隧道的纵轴之间存在振点的速度就能表明这个实验的本质。另外,在自成洞区并未得到开发的开挖区的过渡过程中,也呈现出逐渐递减的状态。广泛开挖隧道会直接使地表形成架空状态,地震的波动能在浅埋层中发生变化,改变其传播状态,这就会使得洞区的地表振动速度比没有经过开挖的部分要大。对爆破结果的分析能为后续减震技术的选择提供依据,从而提高隧道施工的安全性。

二、浅埋大跨隧道施工爆破减震技术

(一)中导坑

从浅埋大跨段的规格来看,其宽度最大可达23.9米,高度为11.9米。挖掘隧道时应该选择利用中导坑先行减跨,按照台阶法进行施工。中导坑的规格应该保持宽度6米,高度5.8米,通过爆破技术形成洞口,对其进行强化,直到稳定后,再扩挖上断面。这样可以分4次完成爆破,每次使用的药量得到减少,也就能在一定的程度上减小地表震动幅度。

(二)加固浅埋地层

从洞口浅层的地表来看,可以运用较为先进的自进式锚杆进行预支保护,是并对锚喷进行结网,如果有需要,应该在比较松散的位置通过注浆的方式对其进行加固。对于洞身,可以进行围岩加固,在初始预应力施加完毕,再进行注浆[1]。完成第二次拉张之后,进行封锚。

(三)保证爆破参数的准确性

在应用爆破减震技术的过程中,有几个需要注意的关键点,也就是总药量、单段药量、炮眼间距、起爆频率。这些都是爆破重要参数,需要对其进行严格的控制[2]。这样才能有效解决在地表发生震动波叠加的问题,减少爆破所产生的飞石对衬砌造成的破坏。

(四)合理运用掏槽形式

通常情况下,因为掏槽孔的爆破临空面不足,导致其地震强度大于辅助眼以及周边眼。要想达到降低爆破所带来的震动危害,可以对掏槽眼的形状进行改进,运用矩形直眼来代替,在中间的位置采用中空眼。通过这样的方式使临空面达到扩大[3]。另外,掏槽眼的深度要大于辅助眼约10厘米,这样能有效降低地震效应。

(五)选择科学减震器材

从爆破震动的影响因素来看,炸药和雷管等器材也比较关键。从爆轰理论的角度分析,质点的振动速度能被炸药的爆轰速度所影响。所以,在进行爆破工作的过程中,应该尽量运用直径较小的药卷以及爆轰速度较低的炸药。在起爆时,应该选择分段较多的毫秒雷管。

结论:综上所述,要想提高爆破的安全性,就应该将分析浅埋大跨隧道形成爆破的因素形成基本的认知,从科学数据分析的角度对其进行优化。减震技术的发展能直接影响到山区公路以及城市隧道的建设效果,这就需要施工部门根据实际的施工情况对其及进行合理的选择和应用。通过本文对浅埋大跨隧道施工爆破监测与减震技术展开的一系列尝试性分析,希望能为促进我国公路隧道施工质量提供一些参考。

参考文献:

[1]尚宝江.浅谈静力爆破在浅埋大断面隧道双侧壁导坑法下穿高速公路施工中的应用[J].价值工程,2018,37(32):126-128.

[2]米子朋.超浅埋大跨黄土隧道施工技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2018,17(02):53-58.

[3]阮楠,栾龙发,张智宇,李祥龙,邓诗泉.光面爆破技术在浅埋大断面隧道掘进中的研究与应用[J].甘肃科学学报,2016,28(01):144-148.

论文作者:周彬

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第31期

论文发表时间:2019/10/10

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