互层岩体隧道爆破超欠挖控制技术研究

• 作者: 丁祥
• 来源期刊: 铁道工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 离散元数值模拟 互层岩体 光面爆破 超欠挖
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 隧道工程|Tunnel Engineering
• 页码范围: 75-80
• 页数: 6页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-2106.2022.03.013

摘要

研究目的:互层岩体层间胶结力差、整体刚度低,在隧道钻爆法开挖过程中极易出现超欠挖问题.为探究互层岩体对隧道爆破超欠挖的影响,本文以新建中兰铁路尖山隧道工程互层段为研究对象,采用离散元数值模拟方法和现场掌子面激光扫描图像分析互层倾角及厚度对隧道爆破超欠挖的影响规律,在此基础上提出炮孔布置优化方案.研究结论:(1)互层岩体隧道光面爆破超挖问题突出,互层左倾时超挖主要在隧道右侧,应力波传播方向与结构面走向垂直的位置超挖严重;(2)互层接近水平时拱顶超挖量最大,随着互层倾角增加,最大超挖位置从拱顶转移至拱脚;(3)互层厚度增加有利于围岩稳定,层厚超过0.7 m后平均超挖量可满足规范要求,建议层厚小于0.7 m时必须对炮孔布置进行优化设计;(4)通过对易超挖位置的周边眼炮孔布置优化,隧道轮廓成形更加平整,最大线性超挖量减少60 cm,平均超挖量减少约36 cm;(5)本研究成果可为互层岩体隧道光面爆破超欠挖控制提供借鉴和参考.