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隧道爆破對臨近橋梁安全影響分析

文檔作者：胡海平文檔來源：重慶交通大學青海省公路科研勘測設計院		點擊數：	更新時間： 2021年08月17日
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壘塵些堡墅望矍墮：莖里塞壘
【文章編號】1673—0038(2013)06—0177—02
隧道爆破對臨近橋梁安全影響分析
胡海平
(重慶交通大學重慶400074青海省公路科研勘測設計院西寧810000)
摘要：針對隧道爆破施工對臨近橋梁安全影響問題，基于數值分析結果，給出了評價結果及相應的應對措施。
關鍵詞：爆破；隧道；橋梁
l工程概況
涂L¨隧道單洞長度為2．6kin，為城市公路長隧道：凈空標準
按二車道布置，標準段行車道寬3．75+3．5m，左側側向寬度Ll=
0．5m，右側側向寬度La=0．75m，預留裝修空間2rex0．15m。檢修道
寬度按0．75m設置，采用曲墻三心圓斷面形式，隧道凈寬10．80m，
凈高6．80m，隧道內輪廓線凈空面積分別為72．19mz。隧道西洞口
距臨近一快速公路高架橋最近的樁基大約45m，此處開挖爆破時
可能會對高架橋的安全有影響。
本文主要對隧道開挖爆破施工的震動效應對快速公路高架
的安全影響進行評估，以確保隧道西洞口施工時鄰近快速公路
交通安全。
2洞口段地質情況
涂山隧道西洞口處為一斜坡，局部呈陡坎。進洞El前為人工}
填筑土，厚5-14m，后側斜坡為亞粘土，多呈可塑．硬塑狀，厚l～j
3m，穿過的地層為第四系人工填筑土、侏羅系自流井組紫紅色強l
風化泥巖。據鉆探揭露，基巖強風化帶厚4．6．8m，巖質軟，易產生
坍塌現象。洞口段圍巖類別為V級，無斷層、無不良地質現象。按!
隧道路面設計高程，進洞151原始地面低于洞頂高程，采用管棚進
洞。洞121土層與基巖接觸面較陡(18-30。)，隧道開挖后洞口仰坡1
土層穩(wěn)定性差，易發(fā)生沿基巖面滑動現象，施工前，對易滑動土
層進行清除后再進行開挖。環(huán)框段襯砌達到設計強度后，按景觀
設計要求回填。
3安全性數值模擬
圍巖的力學模型以連續(xù)介質力學為主。圍巖都是各向同性的
彈塑性材料，材料塑性屈服準則采用較符合巖土材料的屈服和
破壞特性的德魯克一普拉格屈服準則(Drucker—Prager屈服準1
則)。Drucker—Prager屈服準則克服了Coulomb—Mohr屈服準則中
未考慮中間主應力和靜水壓力的作用的影響，已廣泛應用在國
內外巖土力學與工程的數值計算的分析中。
ANSYS／LS—DYNA提供高能炸藥材料模型和各種炸藥的狀
態(tài)方程，能夠準確的模擬整個沖擊波的傳播過程和結構的瞬態(tài)
響應過程。LS—DYNA程序具有Lagrange、Euler和ALE算法，ALE
算法和Euler算法則是材料在一個固定的網格中流動，可以克服；
單元嚴重畸變引起的數值計算困難，并實現流體固體耦合的動J
態(tài)分析。
為減小邊界效應保證計算的準確性，模型尺寸為：右邊界距I
隧道右線中一tL,50m，左邊界距隧道右線中心75m，豎直向上取至】
地表6m，地表至下邊界66m。整個計算模型有限元網格共有33293
個體單元，節(jié)點總數為18273個，有限元網格劃分如圖l所示。
有限元模擬計算隧道開挖爆破時產生的振動等過程，爆破時
產生的振動波對橋梁影響進行分析。按隧道施工開挖時，炮孔的
具體布置位置，本模型開挖一個斷面按45kg裝藥量建立有限元
模型進行數值模擬。起爆順序按：掏槽孔一輔助孔一周邊孔點火
起爆。
考慮最不利情況即節(jié)點34437，位于第一根樁(A1)與圖交界
面上，距開挖起爆掌子面水平距離45m，垂直距離20m。節(jié)點
34437，X方向最大的振動速度為0．60mm／s，Y方向最大的振動速
度為O．33mm／s，Z方向最大的振動速度為1．38mm／s，最大總振動
速度為1．5ram／s，如圖2所示。橋梁樁基與地表面接觸處最大振動
速度1．5mm／s，橋梁樁頂處振動速度，最大振動速度為1．25mm／s。
根據《爆破安全規(guī)程》，爆破對周邊建筑物的振動安全允許標準
不得大于25ram／s，本次計算結果最大振動速度遠小于安全允許
標準，橋梁安全。
∥；|，“f：-—}卞——幽—：寸L——弋f—r1十寸r—乍—萬——■——牢—————T-攔十———————∈—————廠#———三_——r—f———三]——No一l1l一e。? l：+拄圭芏圭型云三蚓
圖2節(jié)點34437最大總振動速度圖
4安全性評估結論及建議
(1)橋梁樁基與地表面接觸處最大振動速度為1．5mrrds，橋
·177·
萬方數據
【文章編號】1673—0038(201 3)06—0178—02
高速公路軟基檢測技術的探討
惠娟
(中鐵七局集團第一工程有限公司)
摘要：試驗檢測用指定的方法檢驗測試某種物體(氣體、液體、固體)指定的技術性能指標。本文結合作者多年的工程
實踐經驗就高速公路軟基檢測技術進行敘述，希望通過本文敘述，能與各位同仁相互交流。
關鍵詞：高速公路路基；檢測技術方法；措施
1檢測準備
對檢測中要使用到的儀器設備進行檢查調試，確保儀器標定
有效，工作狀態(tài)良好。要求施工單位提供經確認的受檢對象設計
和施工資料，以備檢測過程中使用。檢測人員要及時收集受檢對
象個方面的信息資料，確保受檢對象達到檢測要求，滿足檢測基
本條件。
2檢測方法
2．1復合地基靜載試驗
2．1．1測試參數和測試目的
通過淺層平板載荷試驗實測復合地基在荷載作用下的變形，
根據試驗結果確定復合地基的承載力。
2．1．2檢測方法及原理
粉噴樁的承載力檢測采用復合地基靜載試驗。淺層平板載荷
試驗，是一種原位測試方法，是指在板底平整的剛性承壓板上加
荷，荷載通過承壓板勻布傳遞給地基，通過實測地基在不同荷載
作用下的樁項沉降，得到靜載試驗的Q。s曲線等輔助曲線，然后
根據曲線推求地基豎向承載力標準值等參數。
2．1．3檢測儀器
設備淺層平板載荷試驗設備(千斤頂，承壓板，鋼粱，基準梁，
百分表，高壓油泵站等)，檢測工作開展后，根據實際工程進度需
要，再安排設備，保證工程進度要求。
2．1．4檢測方案
檢測點位的布置原則：在整個施工場地均勻布置檢測點。當
施工場地地質條件變化較大時，在土質較差地段布置檢測點。對
地基基礎的施工質量有異議時，在異常部位布置檢測點。在荷載
較大及對變形敏感部位布置檢測點。檢測選擇由業(yè)主、監(jiān)理、檢
測共同確定。
試驗準備：查明每一工段的工程地質條件、處理深度、填料性
質、施工方法等。確定其承壓板面積。承壓板采用方形剛性壓板，
承壓板面積由一根樁所承擔的處理面積確定，按下式計算：
A=S1xS2
式中：Si——樁距；
S：一排距。
試驗加載裝硌選擇和最大堆載重量的確定試驗裝珞采用壓
重平臺反力裝珞。最大堆載總量不小于設計承載壓力乘以壓板
面積的兩倍。壓重應在試驗開始前一次加上，并均勻穩(wěn)固放珞于
平臺上。平整樁頭，使樁的中心與承壓板中心保持一致，并與荷
載作用點相重合。
現場試驗：
開始試驗的時間：在土的強度恢復和地基中樁身強度達到設
計要求后進行試驗。在施工結束后間隔一定時問進行靜載試驗。
對粉質粘土地基間隔時間取21～28d，對粉土地基取14～21d。試
梁樁頂處振動速度，最大振動速度為1．25mm／s。根據《爆破安全
規(guī)程》，爆破對周邊建筑物的振動安全允許標準不得大于25mm／s，
計算結果最大振動速度小于安全允許標準，說明模擬按實際情
況裝藥量計算，由于起爆地點比橋梁樁基地勢較高，相距較遠，
計算所得振動影響較小，橋梁安全。
(2)根據應力波的傳播規(guī)律，當隧道開挖爆破距橋梁樁基在
lOOm以內時，需要對樁基進行爆破振動監(jiān)測。并據監(jiān)測結果指導隧
道施工，以實現信息化施工，從而確?？焖俾返倪\營及結構安全。
(3)在隧道入口段爆破施工過程中，建議在影響范圍內弱爆
破，以減少隧道爆破施工過程中對快速橋梁的影響程度。
參考文獻
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萬方數據

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