盾构隧道孤石预爆破地表质点峰值振速衰减公式

为了解决盾构隧道孤石预爆破中,不同炸药的性质和药包埋深对质点峰值振动速度的影响,对岩石爆破中地表质点峰值振动速度衰减公式进行了改进,基于叠加原理获得能同时考虑装药结构、岩性特性参数等影响因素的长柱药包峰值振动速度公式,并通过工程实例验证了该公式的有效性。结果表明:长柱形装药地下爆破引起的峰值振动速度不仅受测点与爆源距离影响,也受到装药结构的影响;在装药长度不变条件下,长柱药包的埋深对与爆心水平距离25m范围内峰值振动速度影响较大,超出25m范围受到的振动影响程度趋于一致。     

基于改进双剪统一强度理论的围岩松动圈分析

为了研究岩石应变软化、剪胀性质、中间主应力和拉压不等特性对围岩松动圈的影响,基于改进双剪统一强度理论,得到了隧道围岩松动圈半径、围岩应力及洞壁位移的解析表达式。通过与已有方法计算结果的对比,验证了该方法的可行性,并进一步分析了中间主应力大小以及软化程度对结果的影响。研究结果表明:(1)随着软化模量的降低,隧道围岩塑性区、松动区(圈)半径以及洞壁位移均逐渐减小;(2)中间主应力大小对隧道围岩弹塑性行为具有一定的影响,随着中间主应力系数b的增大,围岩的切向应力在塑性软化区、破碎区内变大,而在弹性区内减小,围岩的径向应力在3个区域内均增大;(3)隧道洞壁位移随着中间主应力系数b的增大而减小;(4)考虑中间主应力的影响以及围岩软化的程度,能够充分发挥围岩的强度潜能,合理指导隧道布置、支护设计与施工。该结果为隧道围岩松动破裂分析提供了理论依据,具有一定的工程参考价值。     

地铁盾构孤石预爆破破碎范围计算方法

在沿海地铁盾构掘进孤石爆破预处理施工中,为能更好的描述符合现场实际情况的破碎效果,对影响孤石爆破破碎的炮孔内不耦合介质进行了初步探讨。利用MISES强度准则,根据爆炸动力学理论,结合施工过程中炮孔柱形装药地下水以及上部空气垫层的影响,给出了爆破破碎范围的理论计算公式。依据厦门地铁盾构隧道施工现场的爆破参数进行了计算,计算结果与相关文献资料、现场实验结果进行比较分析,验证了现场爆破参数设计的合理性,证明了理论公式的可行性。可为地铁盾构施工孤石预爆破及类似岩石爆破问题的参数设计提供理论参考。     

桥体爆破拆除塌落冲击对土体影响深度的计算方法

为确保建筑物拆除爆破时地下各类管线的安全,以漳州东立交桥整体爆破拆除工程为背景,将桥体爆破拆除时的塌落对土体的作用过程类比为强夯,基于强夯理论提出建筑物塌落冲击对土体的影响深度以及土体沉降值的计算方法。采用PLAXIS和ANSYS/LSDYNA分别对漳州市东立交桥逐跨塌落进行数值模拟,根据塑性区的范围和土体的位移大小判断影响深度。最后将数值模拟和现场实测数据与建立方法的计算结果进行对比分析,证明计算方法的可行性。研究成果可以为类似工程及相关研究提供参考。     

岩质深基坑爆破振动放大效应测试研究

为分析岩石深基坑爆破振动沿基坑边坡的传播规律,研究基坑坡顶不同位置处的高程放大效应,以嘉晟国际基坑爆破开挖工程及其对邻近瑞达基坑的影响为实例,在瑞达基坑坡顶边缘位置及两基坑坡顶中间位置分别布置两个测点,监测嘉晟基坑不同开挖深度下两个测点的振动效应,对振动测试数据进行回归分析,并结合实际工况对瑞达基坑坡顶边缘位置质点振动速度进行模拟。结果表明:一定高差范围内,瑞达基坑坡顶边缘质点振动速度峰值与主频随高差增加逐渐增大,超出一定高差范围后则逐渐衰减,利用现场实测与数值模拟数据对基坑边坡进行分区,爆破振动速度增大与衰减的高差临界值分别为6.21 m,8.36 m;两基坑坡顶中间位置处质点无高程放大效应;考虑高程效应的振动速度预测公式精确度优于传统的萨氏公式。研究结论对今后类似工程具有一定的借鉴意义。     

隧道原位单侧扩挖围岩力学特性解析分析

为通过解析计算分析隧道单侧扩挖围岩力学特性的特点,考虑到围岩支护对隧道围岩的稳定起到重要作用,针对已有的隧道围岩力学解析解,在考虑支护反力作用的情况下,结合Schwarz交替法进行求解,提出了隧道原位扩挖围岩力学特性计算的解析算法。经大帽山隧道原位扩挖工程的围岩变形监测数据与abaqus数值模拟验证,结果表明:在考虑支护情况下隧道原位扩挖Schwarz交替法能得到较精确的围岩力学性质,该方法有较好的适用性。随着扩挖宽的的增加其围岩特性如下:(1)在相切处即原隧道在开挖施工部分应力值变化较大,扩挖部分的环向应力在拱顶处有拉应力产生。(2)原隧道竖向,水平位移值变化较小,较稳定。扩挖部分的竖向位移有增大趋势,水平位移有收敛趋势。(3)相较于无支护的情况,有支护力作用下,隧道扩挖水平位移变形趋向于稳定,竖向位移变化较小。