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隧道爆破对临近桥梁安全影响分析

文档作者：胡海平文档来源：重庆交通大学青海省公路科研勘测设计院		点击数：	更新时间： 2021年08月17日
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垒尘些堡墅望矍堕：茎里塞垒
【文章编号】1673—0038(2013)06—0177—02
隧道爆破对临近桥梁安全影响分析
胡海平
(重庆交通大学重庆400074青海省公路科研勘测设计院西宁810000)
摘要：针对隧道爆破施工对临近桥梁安全影响问题，基于数值分析结果，给出了评价结果及相应的应对措施。
关键词：爆破；隧道；桥梁
l工程概况
涂L¨隧道单洞长度为2．6kin，为城市公路长隧道：净空标准
按二车道布置，标准段行车道宽3．75+3．5m，左侧侧向宽度Ll=
0．5m，右侧侧向宽度La=0．75m，预留装修空间2rex0．15m。检修道
宽度按0．75m设置，采用曲墙三心圆断面形式，隧道净宽10．80m，
净高6．80m，隧道内轮廓线净空面积分别为72．19mz。隧道西洞口
距临近一快速公路高架桥最近的桩基大约45m，此处开挖爆破时
可能会对高架桥的安全有影响。
本文主要对隧道开挖爆破施工的震动效应对快速公路高架
的安全影响进行评估，以确保隧道西洞口施工时邻近快速公路
交通安全。
2洞口段地质情况
涂山隧道西洞口处为一斜坡，局部呈陡坎。进洞El前为人工}
填筑土，厚5-14m，后侧斜坡为亚粘土，多呈可塑．硬塑状，厚l～j
3m，穿过的地层为第四系人工填筑土、侏罗系自流井组紫红色强l
风化泥岩。据钻探揭露，基岩强风化带厚4．6．8m，岩质软，易产生
坍塌现象。洞口段围岩类别为V级，无断层、无不良地质现象。按!
隧道路面设计高程，进洞151原始地面低于洞顶高程，采用管棚进
洞。洞121土层与基岩接触面较陡(18-30。)，隧道开挖后洞口仰坡1
土层稳定性差，易发生沿基岩面滑动现象，施工前，对易滑动土
层进行清除后再进行开挖。环框段衬砌达到设计强度后，按景观
设计要求回填。
3安全性数值模拟
围岩的力学模型以连续介质力学为主。围岩都是各向同性的
弹塑性材料，材料塑性屈服准则采用较符合岩土材料的屈服和
破坏特性的德鲁克一普拉格屈服准则(Drucker—Prager屈服准1
则)。Drucker—Prager屈服准则克服了Coulomb—Mohr屈服准则中
未考虑中间主应力和静水压力的作用的影响，已广泛应用在国
内外岩土力学与工程的数值计算的分析中。
ANSYS／LS—DYNA提供高能炸药材料模型和各种炸药的状
态方程，能够准确的模拟整个冲击波的传播过程和结构的瞬态
响应过程。LS—DYNA程序具有Lagrange、Euler和ALE算法，ALE
算法和Euler算法则是材料在一个固定的网格中流动，可以克服；
单元严重畸变引起的数值计算困难，并实现流体固体耦合的动J
态分析。
为减小边界效应保证计算的准确性，模型尺寸为：右边界距I
隧道右线中一tL,50m，左边界距隧道右线中心75m，竖直向上取至】
地表6m，地表至下边界66m。整个计算模型有限元网格共有33293
个体单元，节点总数为18273个，有限元网格划分如图l所示。
有限元模拟计算隧道开挖爆破时产生的振动等过程，爆破时
产生的振动波对桥梁影响进行分析。按隧道施工开挖时，炮孔的
具体布置位置，本模型开挖一个断面按45kg装药量建立有限元
模型进行数值模拟。起爆顺序按：掏槽孔一辅助孔一周边孔点火
起爆。
考虑最不利情况即节点34437，位于第一根桩(A1)与图交界
面上，距开挖起爆掌子面水平距离45m，垂直距离20m。节点
34437，X方向最大的振动速度为0．60mm／s，Y方向最大的振动速
度为O．33mm／s，Z方向最大的振动速度为1．38mm／s，最大总振动
速度为1．5ram／s，如图2所示。桥梁桩基与地表面接触处最大振动
速度1．5mm／s，桥梁桩顶处振动速度，最大振动速度为1．25mm／s。
根据《爆破安全规程》，爆破对周边建筑物的振动安全允许标准
不得大于25ram／s，本次计算结果最大振动速度远小于安全允许
标准，桥梁安全。
∥；|，“f：-—}卞——幽—：寸L——弋f—r1十寸r—乍—万——■——牢—————T-拦十———————∈—————厂#———三_——r—f———三]——No一l1l一e。⋯ l：+拄圭芏圭型云三蚓
图2节点34437最大总振动速度图
4安全性评估结论及建议
(1)桥梁桩基与地表面接触处最大振动速度为1．5mrrds，桥
·177·
万方数据
【文章编号】1673—0038(201 3)06—0178—02
高速公路软基检测技术的探讨
惠娟
(中铁七局集团第一工程有限公司)
摘要：试验检测用指定的方法检验测试某种物体(气体、液体、固体)指定的技术性能指标。本文结合作者多年的工程
实践经验就高速公路软基检测技术进行叙述，希望通过本文叙述，能与各位同仁相互交流。
关键词：高速公路路基；检测技术方法；措施
1检测准备
对检测中要使用到的仪器设备进行检查调试，确保仪器标定
有效，工作状态良好。要求施工单位提供经确认的受检对象设计
和施工资料，以备检测过程中使用。检测人员要及时收集受检对
象个方面的信息资料，确保受检对象达到检测要求，满足检测基
本条件。
2检测方法
2．1复合地基静载试验
2．1．1测试参数和测试目的
通过浅层平板载荷试验实测复合地基在荷载作用下的变形，
根据试验结果确定复合地基的承载力。
2．1．2检测方法及原理
粉喷桩的承载力检测采用复合地基静载试验。浅层平板载荷
试验，是一种原位测试方法，是指在板底平整的刚性承压板上加
荷，荷载通过承压板匀布传递给地基，通过实测地基在不同荷载
作用下的桩项沉降，得到静载试验的Q。s曲线等辅助曲线，然后
根据曲线推求地基竖向承载力标准值等参数。
2．1．3检测仪器
设备浅层平板载荷试验设备(千斤顶，承压板，钢粱，基准梁，
百分表，高压油泵站等)，检测工作开展后，根据实际工程进度需
要，再安排设备，保证工程进度要求。
2．1．4检测方案
检测点位的布置原则：在整个施工场地均匀布置检测点。当
施工场地地质条件变化较大时，在土质较差地段布置检测点。对
地基基础的施工质量有异议时，在异常部位布置检测点。在荷载
较大及对变形敏感部位布置检测点。检测选择由业主、监理、检
测共同确定。
试验准备：查明每一工段的工程地质条件、处理深度、填料性
质、施工方法等。确定其承压板面积。承压板采用方形刚性压板，
承压板面积由一根桩所承担的处理面积确定，按下式计算：
A=S1xS2
式中：Si——桩距；
S：一排距。
试验加载装硌选择和最大堆载重量的确定试验装珞采用压
重平台反力装珞。最大堆载总量不小于设计承载压力乘以压板
面积的两倍。压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放珞于
平台上。平整桩头，使桩的中心与承压板中心保持一致，并与荷
载作用点相重合。
现场试验：
开始试验的时间：在土的强度恢复和地基中桩身强度达到设
计要求后进行试验。在施工结束后间隔一定时问进行静载试验。
对粉质粘土地基间隔时间取21～28d，对粉土地基取14～21d。试
梁桩顶处振动速度，最大振动速度为1．25mm／s。根据《爆破安全
规程》，爆破对周边建筑物的振动安全允许标准不得大于25mm／s，
计算结果最大振动速度小于安全允许标准，说明模拟按实际情
况装药量计算，由于起爆地点比桥梁桩基地势较高，相距较远，
计算所得振动影响较小，桥梁安全。
(2)根据应力波的传播规律，当隧道开挖爆破距桥梁桩基在
lOOm以内时，需要对桩基进行爆破振动监测。并据监测结果指导隧
道施工，以实现信息化施工，从而确保快速路的运营及结构安全。
(3)在隧道入口段爆破施工过程中，建议在影响范围内弱爆
破，以减少隧道爆破施工过程中对快速桥梁的影响程度。
参考文献
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万方数据

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