控制爆破技术在复合地层盾构基岩及孤石处理工程中的应用

作     者：李文浩 

作者单位：安徽理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐颖

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：城市隧道 控制爆破 基岩突起及孤石 数值模拟 震动 

摘      要：随着城市隧道的日益快速的发展,城市隧道面临的不良地质情况越来越多,其挑战越来越多,尤其是在城市隧道建设中常用的盾构工程中,以掘进断面内局部存在的基岩突起及孤石为甚。在我国东南部各大沿海城市,如厦门、深圳、香港、广州、等地,都存在其花岗岩地层中局部侵入了不同程度的球状风化岩体和基岩突起。在这种不良地层中,由于该球状风化岩体强度远远大于土体,无法有效的用刀盘进行破除。传统的地面处理方法或开舱往往有很大的局限性,且城市隧道埋深较深,人工破除安全性较低。因此,该不良地层需要一个高效率,低成本,安全性高的处理方法。本文依托深圳地铁9号线西沿线盾构隧道项目,针对该工程风险,运用了深孔控制爆破技术,预先处理盾构轮廓线内的基岩突起及孤石,其关键技术包括;繁华城市区的施工场地的选择、孤石位置与厚度的确定、周围地下管道的保护、控制爆破的单耗和爆破网络及其他爆破参数的确定、爆破区的保压注浆处理及盾构换刀点的设置,通过抽芯检验判定实际岩石破碎效果。通过爆破震动的监测数据对爆破震动进行分析,利用萨道夫斯基公式计算出滨海小区方向上的衰减参数,利用计算出的衰减参数计算出不同距离的最大安全装药量。为后期的爆破施工提供一定的参考依据。分析盾构深孔控制爆破中的干扰减震法、增加临空面法和控制最大起爆药量法等减震方法。利用ANSYS软件进行深孔爆破数值模拟,反馈修正爆破参数。先通过盾构工程孤石爆破处理单孔爆破模拟,利用应力峰值的变化规律验证数值模拟参数的合理性,再通过盾构工程孤石爆破处理双孔爆破模拟,对不同炮孔距群孔爆破进行裂隙、应力、爆腔分析。反馈爆破参数为,炮孔距为0.8m的时候爆破效果较好。图[51表[15]参[49]。