节理岩体隧道爆破周边孔分区布设方法与应用研究

摘要

节理的存在会影响爆炸应力波传播，其走向与周边孔连的夹角和相对位置的变化会对爆破效果产生不同的影响。基于应力波在不同角度节理岩体中的衰减规律，提出了节理岩体隧道爆破周边孔分区布设方法，对节理与周边孔连线夹角为30°、60°、90°以及平行时的周边孔参数进行了优化。结合LS-PREPOST数值仿真和现场爆破试验，从岩体损伤深度和爆破振动速度方面对分区布设方法进行了验证。结果表明：通过对周边孔的分区布设，岩体的损伤深度与爆破振动速度明显优于原始周边孔布设方案。结合铜梁至安岳高速公路巴岳山隧道研究段地质条件，将节理与周边孔连线夹角为30°、60°、90°以及平行时的周边孔间距分别设置为43 cm、50 cm、58 cm、60 cm。爆破后平均超挖值可控制在18 cm,每延米混凝土超耗均控制在100%以内。研究结果为大断面节理岩体隧道爆破超欠挖控制提供参考。

关键词

隧道爆破 / 数值仿真 / 分区布设 / 节理

基金资助

国家自然科学基金地区科学基金项目(52064008); 贵州省高层次创新型人才(百层次)项目(黔科合平台人才-GCC[2022]004-1); 贵州省科技计划项目(黔科合成果[2021]一般087);贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2023]一般358)