上穿公路隧道爆破對下方供水隧洞的振動影響研究

隨著上下交叉隧道的增加,為確保下部隧道的結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)開展上部隧道運(yùn)營期間車載作用對下方隧道結(jié)構(gòu)的影響研究。結(jié)合鳳潭隧道上穿輸水隧洞工程實(shí)際,建立了上下交叉隧道三維數(shù)值模型。并進(jìn)行動力學(xué)分析計(jì)算,獲得公路隧道運(yùn)營期間車輛荷載作用對下方輸水隧洞不同時刻的振速、振幅、位移及應(yīng)力云圖。研究結(jié)果表明:鳳潭隧道左右線隧道會車時,車載作用對下方輸水隧洞的影響較大,產(chǎn)生較大的豎向振動,出現(xiàn)最大應(yīng)力、振幅及振速;車載作用下輸水隧洞的振幅分布較均勻,振動為整體振動。鳳潭隧道運(yùn)營期間車載作用對下部的輸水隧洞所產(chǎn)生的應(yīng)力和振動值均小于安全允許值,滿足安全要求。

本文以福建省308省道青塘隧道上跨朱步~觀音閣輸水隧洞為工程背景,采用midas/gts三維有限元軟件,對實(shí)際工程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了青塘隧道開挖引起的輸水隧洞位移、圍巖應(yīng)力及支護(hù)應(yīng)力的變化,進(jìn)而總結(jié)其對輸水隧洞的影響,并提出了輸水隧洞的加固區(qū)段,旨在為今后類似工程的設(shè)計(jì)提供一些有益的參考。

以杭州地鐵9號線邱山大街站—北沙路站區(qū)間部分穿越臨平山工程為背景,研究邱北區(qū)間隧道采用礦山法施工時,爆破振動對邱山公路隧道的影響。通過動態(tài)有限元計(jì)算分析得知,在常規(guī)的鉆爆法施工參數(shù)下,即單次循環(huán)進(jìn)尺2.5m、單響炸藥量20kg、爆破荷載峰值2.4mpa的情況下,爆破施工對邱山公路隧道的影響遠(yuǎn)小于規(guī)定的安全允許標(biāo)準(zhǔn);施工中應(yīng)首先進(jìn)行爆破試驗(yàn),加強(qiáng)對邱山公路隧道襯砌和山腳下其他鄰近建筑物的爆破振動監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)修正爆破施工參數(shù),以達(dá)到最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

當(dāng)供水隧洞附近進(jìn)行爆破施工時,可能對隧洞安全產(chǎn)生不利影響。針對此問題,利用ls-dyna動力有限元軟件,通過建立三維有限元模型了,研究了供水隧洞在爆破施工時的動力響應(yīng),對供水隧洞的安全影響進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明：基于經(jīng)驗(yàn)公式的爆破設(shè)計(jì)與三維數(shù)值計(jì)算結(jié)果較為接近,最大振速小于隧洞爆破振動控制標(biāo)準(zhǔn),并留有一定的安全余量,據(jù)此推算的單響藥量不會危害供水隧洞在爆破施工過程中的安全,爆破施工方案可行。

結(jié)合云南省鹽津縣白水江三級電站引水隧洞下穿內(nèi)昆鐵路手扒巖隧道爆破施工工程,采用ls-dy-na顯式動力數(shù)值模擬方法及現(xiàn)場爆破振動監(jiān)測,研究鉆爆法施工產(chǎn)生的振動對既有鐵路隧道的影響。結(jié)果表明:爆破振動影響大小與單段起爆藥量、爆源距考察點(diǎn)距離關(guān)系密切,隨藥量的減小、距離的增大而減小;在掌子面接近、遠(yuǎn)離既有隧道相同的距離時,接近時產(chǎn)生的豎向振動速度大于遠(yuǎn)離時的;振動速度方向和爆源與考察點(diǎn)的方位有關(guān),當(dāng)兩者為左右關(guān)系時,水平方向?yàn)橹?當(dāng)兩者為上下關(guān)系時,豎直方向?yàn)橹?數(shù)值模擬與現(xiàn)場監(jiān)測所得規(guī)律和數(shù)值均有較好的一致性,證明了采用該方法研究隧道工程爆破振動影響的可行性和正確性。

應(yīng)用ansys有限元軟件,建立三維有限元模型,通過計(jì)算主要分析高速公路隧道開挖引起的圍巖位移場和應(yīng)力場的變化情況和其對供水隧洞的影響程度,對供水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的位移及內(nèi)力變化進(jìn)行分析,進(jìn)而評估對供水隧洞的安全影響。

對城萬快速公路通道某隧道出口臨近建筑物爆破振動速度進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果表明:隧道臨近建筑的垂直振速大于徑向振速和切向振速,應(yīng)以監(jiān)測其垂直振速為主;山區(qū)建筑物大多依山而建,其后的擋土墻或土臺階可以削弱隧道爆破振動對房屋的破壞,起到隔振作用,尤其是當(dāng)臺階高度大于0.5m時,其隔振效果明顯增強(qiáng);增設(shè)隔振溝、采用微差起爆可以起到減振作用。

以高速公路某隧道為例,建立爆破振動數(shù)值模擬模型并進(jìn)行了分析,得到后行洞爆破對先行洞初期支護(hù)產(chǎn)生的一般影響規(guī)律,從而確定先行洞的初期支護(hù)參數(shù),以保證隧道初期支護(hù)的質(zhì)量和安全。為類似隧道工程的設(shè)計(jì)和施工提供參考。

按\"新奧法\"施工的河北張石高速黑石嶺隧道全長7590m,為上、下行分離的雙洞單行雙車道,屬于長大巖石高速公路隧道。工程開挖施工采用idts3850爆破振動儀對隧道爆破振動進(jìn)行監(jiān)測,通過對結(jié)果的回歸分析,結(jié)合工程實(shí)際,提出爆破振動波衰減經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型。同時,結(jié)合該隧道開挖爆破施工提出爆破振動控制技術(shù)措施,以確保隧道開挖洞室、初期支護(hù)、二襯、相鄰隧道等已有工程的施工質(zhì)量和安全。該研究對指導(dǎo)隧道工程開挖爆破施工和保證已有工程的安全具有重要作用。

文章以新建庫魯塔格隧道爆破施工為例,通過進(jìn)行爆破振動測試,分析爆破施工過程中既有隧道的爆破振動速度與微應(yīng)變之間的相互關(guān)系,研究新建隧道爆破施工對臨近既有隧道的影響。

連拱隧道作為一種較為新型的隧道結(jié)構(gòu)形式，由于在選線、征地等方面存在較大的優(yōu)勢，近年來在公路的建設(shè)中越來越多的涌現(xiàn)。本文通過對有限元動力分析程序的利用，并與隧道襯砌的影響情況相結(jié)合，主要分析了連拱隧道開挖對既有下部隧道的影響，希望可以為相關(guān)研究提供一些參考與借鑒。

近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國公路得到大量修建，隧道施工也開始進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，其中特大斷面隧道的發(fā)展尤為迅速。在眾多公路及水利工程建設(shè)過程中，隧道施工對既有下部隧道的影響越來越嚴(yán)重，相互之間的影響越來越多見。在諸如江西、廣東、湖南等省市公路修建過程中經(jīng)常會出現(xiàn)隧道施工與既有下部隧道發(fā)生影響的情況。在連拱隧道的建設(shè)中，這種情況也是比較常見的。因?yàn)樗淼篱_挖產(chǎn)生的地震波對既有隧道產(chǎn)生的不良影響還不是很成熟，并且隨著開挖面積的逐漸加大，隨著爆破強(qiáng)度的不斷升高，地表受震的情況就會越嚴(yán)重，所以對連拱隧道爆破對既有下部隧道影響的分析就顯得尤為重要。

爆破震動是隧道爆破施工危害之一,隧道掘進(jìn)過程中應(yīng)進(jìn)行爆破震動監(jiān)測。本文對茅臺高速公路中樞隧道爆破開挖施工中產(chǎn)生的地表建筑震動進(jìn)行監(jiān)測與分析。通過現(xiàn)場監(jiān)測掘進(jìn)爆破引起的地表房屋不同位置處的地表振動速度波形,研究隧道附近的地表震動特性及其對房屋結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果為現(xiàn)場爆破參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工安全管理提供了科學(xué)依據(jù)。

城市化進(jìn)程的快速推移以及交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展,使得穿越重要構(gòu)筑物的淺埋隧道工程日漸增多。在進(jìn)行淺埋隧道工程施工時,難免會運(yùn)用到爆破施工技術(shù),然爆破勢必會對下穿建筑物產(chǎn)生一定的影響,如何降低爆破振動的危害,有效解決爆破振動控制與隧道施工效率間的矛盾,已經(jīng)成為了淺埋隧道爆破施工中的關(guān)鍵問題之一。因此文章結(jié)合新紅巖隧道工程實(shí)例,就城市環(huán)境下淺埋隧道爆破振動對下穿建筑物的影響展開相關(guān)分析,僅供參考。

文章通過對淺埋連拱隧道結(jié)構(gòu)控制爆破施工技術(shù)研究,減小城市環(huán)境下淺埋隧道爆破振動對下穿建筑物影響,確保隧道施工安全,為確定合理的控制爆破方案提供依據(jù)。采用ansys顯式動力有限元進(jìn)行建模分析,通過分別研究中導(dǎo)洞和左導(dǎo)洞在不同開挖進(jìn)尺時爆破震速對建筑物的影響,確定出合理的爆破施工參數(shù),為類似工程的設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)控提供了依據(jù)。

盾構(gòu)下穿近接公路隧道引起的不協(xié)調(diào)變形、結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布等問題易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)病害,甚至影響結(jié)構(gòu)的正常使用。研究盾構(gòu)施工全過程中對公路隧道的影響規(guī)律對保證土體和結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、安全性尤為重要。結(jié)合實(shí)際工程,采用有限差分方法對地鐵盾構(gòu)下穿公路隧道全過程（即盾構(gòu)到達(dá)公路隧道前、穿越過程中、盾尾離開公路隧道）進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,得出了盾構(gòu)下穿近接公路隧道的影響規(guī)律。由于公路隧道對土層的約束和底板立柱樁的屏蔽作用,距離公路隧道側(cè)墻越近,地表受盾構(gòu)施工的影響越弱,地表土層沉降值越小;盾構(gòu)下穿公路隧道過程中,公路隧道出現(xiàn)一定程度傾斜,左右側(cè)墻相對高差達(dá)1.91mm,底板最大剪切壓應(yīng)力較盾構(gòu)掘進(jìn)前增加了29.8%;盾構(gòu)穿越全過程中公路隧道立柱樁軸力最大值發(fā)生在距樁頂5m處,且軸力在盾尾脫環(huán)階段增加較明顯,可見土體損失引起立柱樁負(fù)摩阻力不可忽視。

文章以麻竹山隧道上跨廈深鐵路隧道工程實(shí)例為背景,通過三維數(shù)值動力計(jì)算分析,對新建隧道開挖爆破對既有隧道的安全性影響進(jìn)行了分析。研究了在爆破荷載作用下,既有隧道二襯不同部位的速度時程曲線,研究結(jié)果表明:施工爆破荷載作用下,隧洞結(jié)構(gòu)振動以豎向振動為主,與荷載振動方向相同且結(jié)構(gòu)各部位振動強(qiáng)度隨離荷載距離的增加而迅速衰減,并依此提出了工程建議。

1問題背景和研究目的索契城市的地形地貌和城市建設(shè)特點(diǎn),包括河流、峽谷、鐵路線路對區(qū)域土地的切割,給公路運(yùn)輸組織的優(yōu)化造成極大困難。汽車數(shù)量的猛增,用盡了城市干線的通過能力,大大惡化了城市交通狀況。在這種情況下必須集中力量綜合解決區(qū)域交通問題。優(yōu)先發(fā)展的是,修建繞過索契市稠密區(qū)的杜勃列爾公路。該公路線路的大部分(17

文章以某高速公路隧道施工爆破振動導(dǎo)致鄰近房屋開裂的評估工程為依托,通過爆破期間對鄰近典型房屋的爆破振速測試、房屋裂縫的形態(tài)分析、性狀監(jiān)測和屋頂墻體溫度應(yīng)力計(jì)算等方法,對房屋裂縫成因進(jìn)行了系統(tǒng)地分析和討論。研究結(jié)果表明:該隧道鄰近房屋的裂縫主要由溫度變形引起,爆破施工不是鄰近房屋產(chǎn)生裂縫的主要原因。

隨著地下工程建設(shè)項(xiàng)目越來越多,如何評價(jià)鄰近隧道受影響程度是新隧道建設(shè)需要考慮的前提之一.建立靜力模型模擬鄰近隧道襯砌的現(xiàn)有受力狀態(tài),分析新隧道開挖時所引起的鄰近隧道襯砌應(yīng)力重分布.建立動力模型分析新隧道爆破時應(yīng)力波導(dǎo)致鄰近隧道2次襯砌產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài),并將靜力模型和動力模型中隧道襯砌的應(yīng)力進(jìn)行矢量疊加,以評判新隧道爆破開挖對鄰近隧道的影響.如果爆破振速或任一階段應(yīng)力值超出安全值,則需對新隧道施工采取必要的控制措施,以保證鄰近隧道的安全.

滬蓉高速公路宜昌-恩施段修建在崇山峻嶺之中,其橋隧長占路線總長的50％,為減少工程的投資,在部分地段將采用淺埋雙跨連拱隧道的方案來實(shí)現(xiàn)橋隧的合理過渡。在小間距(5.5-25m)隧道過渡段,隧道爆破將對相鄰隧道的穩(wěn)定性造成較大影響。為確定合理的爆破裝藥量以確保相鄰洞室圍巖在爆破振動時的穩(wěn)定性,應(yīng)用有限差分法flac3d程序?qū)︺@爆法施工時爆破孔進(jìn)行起爆加載,動態(tài)模擬了隧道在不同圍巖特性條件下裝藥量大小對相鄰洞室圍巖關(guān)鍵點(diǎn)的影響程度,得到了爆破時圍巖的振動速度歷時曲線和圍巖的破損情況,并提出了確保工程穩(wěn)定的合理裝藥量,研究成果為工程的設(shè)計(jì)與施工提供了科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)蘭州市水源地建設(shè)工程輸水主洞鄰近既有蘭新客運(yùn)專線施工的工程實(shí)例,結(jié)合數(shù)值計(jì)算及以往施工經(jīng)驗(yàn),對引水隧洞鄰近既有客專爆破施工影響進(jìn)行研究,得出引水隧洞控制爆破范圍,提出引水隧洞爆破施工時既有鐵路運(yùn)營線的處理措施,以確保既有鐵路線和列車運(yùn)營安全。