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基于Super 4PCS算法的山岭隧道变形超欠挖提取算法研究
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作者 王义成 韩钊 +2 位作者 李培锋 谢雄耀 唐亘跻 《建筑施工》 2025年第3期366-372,共7页
为了构建一种依托三维激光扫描技术的特长隧道变形超挖与欠挖自动辨识算法,提升特长隧道超挖与欠挖辨识效率,提出了一种结合栅格预处理与超级四点一致性配准算法(Super 4PCS)的超挖与欠挖辨识方法。采用徕卡P30三维激光扫描仪,获取超长... 为了构建一种依托三维激光扫描技术的特长隧道变形超挖与欠挖自动辨识算法,提升特长隧道超挖与欠挖辨识效率,提出了一种结合栅格预处理与超级四点一致性配准算法(Super 4PCS)的超挖与欠挖辨识方法。采用徕卡P30三维激光扫描仪,获取超长隧道掘进过程中的岩壁点云数据,并据此构建了隧道的三维模型。完成建模后,将三维模型转化为点云模型,随后利用Super 4PCS算法将实测点云与标准模型点云进行精确配准。通过计算配准后模型点云与岩壁点云之间的偏差值,即可得出山岭隧道的超挖与欠挖数据。试验结果显示,基于Super 4PCS的超挖与欠挖辨识方法,在临沧高速公路天生桥点云项目中取得了卓越的辨识效果,其误差相较于全站仪测量结果的精度控制在约1 mm范围内。 展开更多
关键词 隧道工程 提取方法 三维激光扫描 Super 4PCS 点云配准
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三维激光扫描技术在隧道超欠挖施工中的应用
2
作者 张泽 《数字通信世界》 2025年第1期127-129,共3页
本文介绍了一种用以准确掌握隧道开挖尺寸的三维激光扫描技术,分析了隧道开挖工序中易出现的地质条件、地质结构、地下水、地震活动等多个方面的问题,提出了一种利用激光测距原理,通过快速、连续地扫描,获得被测物体表面的三维坐标点云... 本文介绍了一种用以准确掌握隧道开挖尺寸的三维激光扫描技术,分析了隧道开挖工序中易出现的地质条件、地质结构、地下水、地震活动等多个方面的问题,提出了一种利用激光测距原理,通过快速、连续地扫描,获得被测物体表面的三维坐标点云数据的先进技术方案,通过分析得出了三维激光扫描技术具有很强的空间表达能力,能够生成目标真实、详细的三维模型,为设计、分析和决策提供了直观、可靠的基础数据支撑。 展开更多
关键词 隧道 三维 激光 扫描 质量 施工
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高速铁路隧道超欠挖控制措施及标准化应用
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作者 蒋团瑾 《大众标准化》 2025年第5期123-125,共3页
文章针对目前高速铁路建设中隧道超欠挖问题突出的情况,结合隧道建设工程实践,分析了隧道超欠挖各种情况的形成原因及特点,有针对性地提出了解决方案。实践证明,根据解决方案实施的现场处理情况良好、有效。
关键词 高速铁路 隧道 控制措施
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考虑多种因素大断面高速公路隧道超欠挖安全技术研究
4
作者 张健 《建筑机械》 2025年第1期167-172,共6页
在隧道工程的建设过程中,爆破掘进所导致的超欠挖问题始终是影响工程质量、安全及成本的关键因素。为了深入研究高速公路隧道新奥法施工开挖过程中超欠挖现象的安全技术问题,文章以延吉至长春高速公路大断面隧道施工为案例,针对隧道Ⅲ... 在隧道工程的建设过程中,爆破掘进所导致的超欠挖问题始终是影响工程质量、安全及成本的关键因素。为了深入研究高速公路隧道新奥法施工开挖过程中超欠挖现象的安全技术问题,文章以延吉至长春高速公路大断面隧道施工为案例,针对隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩段构建了数值模型,模拟了隧道断面的爆破过程。通过钻孔测斜数据(BCD)和Midas GTS折减强度有限元分析模型,推测了最危险的滑动面,并采用不平衡推力传递法,基于BCD推断的滑动面计算了安全系数。进一步以BCD和有限元法确定的滑动面为基础,建立了多台阶边坡上限分析模型,以研究不同围岩加固措施对边坡安全稳定的影响。此外,还从洞身开挖、洞内装渣、运渣、爆破作业、初期支护、二衬施工、竖井施工等多个方面分析了造成超欠挖的原因,并探讨了相应的超欠挖安全技术控制措施。 展开更多
关键词 大断面高速公路 隧道 BCD Midas GTS 安全技术
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隧道超欠挖的统计规律及其对隧道可靠度的影响 被引量:28
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作者 王明年 关宝树 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期83-88,共6页
隧道超欠挖的统计规律及其对隧道可靠度的影响王明年关宝树(西南交通大学桥梁及地下工程系,成都,610031)1前言对地下结构来说,建成的实态结构与理想条件下的结构相差很大,特别表现在因施工轮廓的不平整性而引起的衬砌厚... 隧道超欠挖的统计规律及其对隧道可靠度的影响王明年关宝树(西南交通大学桥梁及地下工程系,成都,610031)1前言对地下结构来说,建成的实态结构与理想条件下的结构相差很大,特别表现在因施工轮廓的不平整性而引起的衬砌厚度的变异性上,这是地下结构与地面结... 展开更多
关键词 隧道 可靠度 统计规律 衬砌
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公路隧道超欠挖统计规律研究 被引量:22
6
作者 佘健 钟新樵 《重庆交通学院学报》 2000年第2期15-20,共6页
采用近景摄影的方法,从隧道开挖毛洞中获取围岩超欠招数据,通过数理统计的方法,分析各类围岩超欠控的数字特征及概率分布,同时得出各类围岩超欠挖在隧道断面不同部位的分布规律,为隧道结构的可靠度研究提供可靠参数,也为隧道工程... 采用近景摄影的方法,从隧道开挖毛洞中获取围岩超欠招数据,通过数理统计的方法,分析各类围岩超欠控的数字特征及概率分布,同时得出各类围岩超欠挖在隧道断面不同部位的分布规律,为隧道结构的可靠度研究提供可靠参数,也为隧道工程质量控制提供基准. 展开更多
关键词 近景摄影 数理统计 公路隧道
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中等断面隧道长进尺直孔掏槽爆破开挖与超欠挖控制现场试验 被引量:1
7
作者 龚伟毅 姚颖康 杜宇翔 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期32-39,共8页
中等断面隧道受施工范围限制易导致爆破难度大,循环进尺短,超欠挖问题严重,长进尺开挖和超欠挖控制是降本增效的有效途径。基于某中等断面隧道工程设计了长进尺直孔掏槽爆破方案,进行了40个循环的爆破开挖现场试验,结果表明:(1)按照爆... 中等断面隧道受施工范围限制易导致爆破难度大,循环进尺短,超欠挖问题严重,长进尺开挖和超欠挖控制是降本增效的有效途径。基于某中等断面隧道工程设计了长进尺直孔掏槽爆破方案,进行了40个循环的爆破开挖现场试验,结果表明:(1)按照爆破手册设计中等断面隧道开挖爆破参数,往往大块率高,掌子面不平整,适当增加直孔掏槽孔单孔装药量(现场试验掏槽药量占比由12.8%增至18.1%),可获得较好的爆破效果;(2)在初步设计参数基础上调整了中等断面隧道周边孔单孔装药量,线装药密度最终确定为0.27 kg/m,轮廓成形效果好,半孔率达90%以上,现场40个爆破循环超挖平均值为18.6 cm,分析可知超挖量主要由轮廓线处留置错台造成,在超挖控制方面,除了周边孔参数的合理设计外,应在钻孔施工过程中尽可能减小错台宽度,从而降低超挖;(3)直孔掏槽方案能很好地匹配凿岩台车钻孔施工,实现机械化长进尺爆破开挖,但超欠挖精细控制和爆破施工成本控制是重难点问题,需从钻孔人员操作技术和现场施工管理模式方面进行优化提升。研究成果可为中等断面隧道机械化钻爆施工、长进尺爆破开挖与超欠挖精细控制设计和施工提供参考依据。 展开更多
关键词 中等断面隧道 直孔掏槽 长进尺开 控制 精细爆破
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隧道超欠挖控制技术探究——以钻爆法为例 被引量:1
8
作者 丁守运 《工程建设与设计》 2024年第8期166-168,共3页
针对隧道施工中超欠挖现象频发的问题,以钻爆法为例,结合实际工程经验,在保证隧道施工效率的同时,提出了多种超欠挖控制技术。研究结果表明,在钻爆法超挖控制技术中,结合了4种优化策略的方法实现了超挖量的显著降低。相较于其他单独的方... 针对隧道施工中超欠挖现象频发的问题,以钻爆法为例,结合实际工程经验,在保证隧道施工效率的同时,提出了多种超欠挖控制技术。研究结果表明,在钻爆法超挖控制技术中,结合了4种优化策略的方法实现了超挖量的显著降低。相较于其他单独的方法,该方法使得超挖量最小化至3.22 cm。同时还发现融合3种优化策略的技术使得欠挖量缩小至1.38 cm,为隧道施工的质量和安全性保障提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 隧道 控制技术 钻爆法
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基于三维激光扫描的矿山法隧道超欠挖及平整度智能化检测 被引量:1
9
作者 齐成龙 《铁路技术创新》 2024年第2期99-105,共7页
为了提高矿山法隧道施工过程中的超欠挖及平整度检测水平,将三维激光扫描与其他信息化手段结合,取得了一定的研究成果。但是,超欠挖检测主要采用断面法实现,未充分发挥三维技术优势;平整度检测主要通过最大凹凸点到拟合平面的距离进行计... 为了提高矿山法隧道施工过程中的超欠挖及平整度检测水平,将三维激光扫描与其他信息化手段结合,取得了一定的研究成果。但是,超欠挖检测主要采用断面法实现,未充分发挥三维技术优势;平整度检测主要通过最大凹凸点到拟合平面的距离进行计算,不符合现行规范的靠尺法要求。针对上述问题,利用切割、去噪、补全、降采样等算法,进行激光扫描点云预处理;通过聚类及BPA算法,将点云转化为空间三角网;借助三角网格投影及棱柱体体积积分,统计三维超欠挖情况;综合运用k-d树和八叉树算法,模拟靠尺法平整度计算流程,完成三维平整度计算。在实际工程项目中进行应用验证,最终实现矿山法隧道施工阶段的智能化超欠挖和平整度检测。 展开更多
关键词 隧道 点云 平整度 靠尺法 K-D树 智能化检测
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避免山岭隧道爆破超挖与欠挖的优化方法及应用
10
作者 汪家甫 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期50-57,64,共9页
针对襄阳-荆门高速铁路徐高岭隧道施工过程中出现的超、欠挖问题,采用三维数值模拟方法研究了爆破方案中最小抵抗线、辅助眼间距及周边眼间距等对爆破施工质量的影响规律。在原爆破参数优化分析的基础上,基于最小化平均线性超、欠挖量,... 针对襄阳-荆门高速铁路徐高岭隧道施工过程中出现的超、欠挖问题,采用三维数值模拟方法研究了爆破方案中最小抵抗线、辅助眼间距及周边眼间距等对爆破施工质量的影响规律。在原爆破参数优化分析的基础上,基于最小化平均线性超、欠挖量,确定了优化后的爆破参数。通过三维激光扫描技术对优化爆破参数后的施工质量进行了综合评价。结果表明:当最小抵抗线从60 cm增加到75 cm时,平均线性超挖减少了约63.6%;当周边眼间距从40 cm增加到55 cm时,平均线性超挖减少了约77.8%;当辅助眼间距从90 cm增加到105 cm时,平均线性超挖仅减少了20.0%。采用优化后的爆破参数进行施工,三维激光扫描所得平均线性超挖与欠挖分别控制在8 cm与4 cm之内。爆破方法优化后,开挖与设计轮廓线吻合良好,实现了爆破施工质量的有效控制;现场爆破施工质量良好,避免了大面积的超、欠挖问题。 展开更多
关键词 铁路隧道 爆破 最小抵抗线 辅助眼 周边眼
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公路隧道超欠挖对围岩及支护结构稳定性的影响研究
11
作者 韦景麒 韦日锋 +2 位作者 杨志钢 李传翰 肖宇轩 《西部交通科技》 2024年第1期180-183,共4页
为确保崇爱高速公路观音山隧道施工安全,文章基于Plaxis 3D有限元数值模拟方法.通过对比不同超欠挖位置、深度、角度的八种超欠挖工况,模拟研究了观音山隧道施工过程中存在的围岩超欠挖及其对支护结构和围岩稳定性的影响,探究了超欠挖... 为确保崇爱高速公路观音山隧道施工安全,文章基于Plaxis 3D有限元数值模拟方法.通过对比不同超欠挖位置、深度、角度的八种超欠挖工况,模拟研究了观音山隧道施工过程中存在的围岩超欠挖及其对支护结构和围岩稳定性的影响,探究了超欠挖状态下隧道围岩变形规律及结构应力变化规律。结果表明:拱顶位置的超欠挖对隧道沉降最小值的影响较大,在拱脚处超欠挖对隧道沉降最大值的影响较大;围岩超欠挖对拱顶部位欠挖的影响大于超挖,而在拱脚处超挖的影响要大于欠挖;拱脚处的围岩超欠挖影响大于拱顶。总的来说,隧道超欠挖会对围岩稳定性造成一定程度的影响,但在深度与范围可控的前提下影响是有限的。 展开更多
关键词 公路隧道 围岩 影响系数 数值模型
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钻爆法施工隧道的超欠挖概率统计规律研究 被引量:1
12
作者 赵会兵 《隧道建设》 1999年第3期5-13,共9页
本文从隧道施工中实测,获得Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩超欠挖样本参数,通过数理统计分析给出了各类围岩超欠挖的数字特征及概型分布,同时得出了各类围岩下超欠挖在隧道断面不同部位的分布规律。
关键词 隧道施工 钻爆法 概率统计
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钻爆法施工隧道的超欠挖概率统计规律研究 被引量:10
13
作者 赵会兵 《铁道工程学报》 EI 1999年第3期106-110,105,共6页
本文从隧道施工中实测, 获得Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩超欠挖样本参数, 通过数理统计分析给出了各类围岩超欠挖的数字特征及概型分布,同时得出了各类围岩下超欠挖在隧道断面不同部位的分布规律, 作为隧道施工质量控制和隧道结构可靠性研究... 本文从隧道施工中实测, 获得Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩超欠挖样本参数, 通过数理统计分析给出了各类围岩超欠挖的数字特征及概型分布,同时得出了各类围岩下超欠挖在隧道断面不同部位的分布规律, 作为隧道施工质量控制和隧道结构可靠性研究的参考。 展开更多
关键词 概率统计 隧道 钻爆法
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论高速公路隧道工程洞身开挖超欠挖控制 被引量:2
14
作者 王小通 《云南水力发电》 2022年第10期210-214,共5页
高速公路隧道工程洞身开挖超欠挖控制一直是施工企业现场开挖工序质量管理及成本控制的重要环节,从施工总承包部管理角度出发,通过对隧道工程洞身开挖工序采取切合实际、行之有效的管理思路及控制手段,有效减少了施工现场洞身开挖的超... 高速公路隧道工程洞身开挖超欠挖控制一直是施工企业现场开挖工序质量管理及成本控制的重要环节,从施工总承包部管理角度出发,通过对隧道工程洞身开挖工序采取切合实际、行之有效的管理思路及控制手段,有效减少了施工现场洞身开挖的超欠挖值,既提升了工序质量,又节约了因后续超挖回填产生的额外成本。 展开更多
关键词 高速公路 隧道工程 工序质量
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基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究 被引量:25
15
作者 阳军生 张宇 +3 位作者 祝志恒 傅金阳 谢壮 王立川 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期714-723,共10页
提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设... 提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设计开挖轮廓线和中心轴线建立隧道设计开挖轮廓三维曲面模型;以蒙华铁路大围山隧道DK1665+454—DK1665+484作为工程试验段进行现场试验分析,对所提方法有效性进行验证。研究结果表明:通过隧道实际开挖轮廓三维曲面模型与设计的开挖轮廓三维曲面模型比较分析,可实现对不同类型隧道整体超欠挖状况、超欠挖值、超欠挖面积以及超欠挖体积进行检测与评价;隧道设计开挖轮廓三维曲面模型具有数据采集设备简单、不干扰施工、检测范围全面、检测结果准确的特点;图像三维重建检测方法可实现隧道超欠挖准确检测,检测精度与三维激光扫描检测方法的相近,且比传统检测方法的精度高。 展开更多
关键词 隧道工程 运动恢复结构 半全局匹配 三维图像点云 图像三维重建
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水平层状岩体隧道超欠挖控制爆破技术 被引量:28
16
作者 张运良 曹伟 +1 位作者 王剑 雷明锋 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第5期70-74,共5页
在水平层状岩体中进行隧道钻爆施工,由于岩层间夹制力非常小,极易受到震动而松弛、掉块,难以形成设计要求的拱形轮廓,超、欠挖现象严重。从大林隧道水平岩层的具体特点出发,分析了影响光面爆破效果的主要因素,并通过不断调整各爆破参数... 在水平层状岩体中进行隧道钻爆施工,由于岩层间夹制力非常小,极易受到震动而松弛、掉块,难以形成设计要求的拱形轮廓,超、欠挖现象严重。从大林隧道水平岩层的具体特点出发,分析了影响光面爆破效果的主要因素,并通过不断调整各爆破参数和加强施工管理等现场试验,总结了一套水平层状围岩光面爆破的施工技术。结果表明:该技术减少了超欠挖,改善了开挖质量,较好地解决了水平岩层成型困难的问题。 展开更多
关键词 隧道 控制爆破 水平层状岩体 控制
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隧道超欠挖的力学效果分析 被引量:15
17
作者 王明年 万姜林 杨其新 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期577-582,共6页
用理论解析和自适应有限元法研究了超欠挖对隧道稳定性的影响,结果表明:隧道超欠挖的存在及其沿设计轮廓的不均匀分布造成的开挖轮廓的凹凸不平,将引发隧道周围岩体中的局部应力集中。
关键词 有限元法 应力分析 隧道 施工
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基于多因素评价的隧道围岩质量与超欠挖关系 被引量:11
18
作者 耿晓杰 吴顺川 +1 位作者 高永涛 刘芳标 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3240-3246,共7页
围岩质量及施工方法是影响隧道超欠挖的本质原因,研究围岩质量与超欠挖的关系,对评价和预测超欠挖、判断隧道结构的稳定性具有重要意义。基于工程实测资料及数值试验,研究了跨度对隧道围岩质量的影响,进而建立了基于多因素评价的围岩质... 围岩质量及施工方法是影响隧道超欠挖的本质原因,研究围岩质量与超欠挖的关系,对评价和预测超欠挖、判断隧道结构的稳定性具有重要意义。基于工程实测资料及数值试验,研究了跨度对隧道围岩质量的影响,进而建立了基于多因素评价的围岩质量修正指标。根据隧道开挖断面轮廓具有分形特征的特点,计算了鸳鸯会隧道20个典型断面轮廓分形维数,研究了围岩质量与超欠挖的关系,得出围岩质量多因素修正指标与超挖比及断面轮廓分形维数呈线性关系,随着围岩质量多因素修正指标的提高,超挖比和断面轮廓分形维数将降低,并根据复相关原理,建立了三者间的复相关关系,可为隧道围岩质量的正确评价及超欠挖分析提供有益参考。对比不同围岩分级方法与超欠挖的关系表明,基于多因素评价的BQ法在隧道工程中的适用性更好。 展开更多
关键词 隧道工程 围岩质量 跨度 分形理论
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基于激光点云的隧道超欠挖检测方法研究 被引量:29
19
作者 许磊 王长进 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第12期77-81,共5页
研究目的:隧道作为一种重要的地下空间结构体,在施工过程中需要经常检测其超挖与欠挖状况,分析评价隧道施工质量与隧道围岩稳定性。传统基于全站仪或断面仪的检测方法效率低,基于地面激光扫描仪进行隧道的超欠挖检测,检测效率高,成果精... 研究目的:隧道作为一种重要的地下空间结构体,在施工过程中需要经常检测其超挖与欠挖状况,分析评价隧道施工质量与隧道围岩稳定性。传统基于全站仪或断面仪的检测方法效率低,基于地面激光扫描仪进行隧道的超欠挖检测,检测效率高,成果精度满足规范要求。本文提出一种基于激光点云的隧道超欠挖检测算法,实现隧道的超欠挖自动检测。研究结论:(1)利用三维激光点云数据进行隧道超欠挖检测,不仅效率高,而且精度高;(2)基于KD tree树形结构对离散点云进行组织管理,采用半径搜索与矩形分割算法,实现断面点云快速分割;(3)基于多边形相交算法的超欠挖面积统计,可以适应多种隧道类型的超欠挖检测;(4)采用激光点云进行隧道的超欠挖检测,其效率高、结果全面详实,可以应用于隧道施工阶段的超欠挖检测。 展开更多
关键词 激光点云 隧道截面 点云滤波
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公路隧道软岩爆破超欠挖控制技术研究 被引量:8
20
作者 张鸿 方华 尚爱国 《中外公路》 北大核心 2007年第3期160-163,共4页
目前公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术,从实际运用的效果看,软岩的光爆效果不太理想,超欠挖现象普遍,隧道边墙超欠挖现象还比较严重。针对这一现象,文中通过工程实际应用,提出了根据工程地质条件合理确定参数、周边眼隔孔装药、V形复... 目前公路隧道掘进普遍采用光面爆破技术,从实际运用的效果看,软岩的光爆效果不太理想,超欠挖现象普遍,隧道边墙超欠挖现象还比较严重。针对这一现象,文中通过工程实际应用,提出了根据工程地质条件合理确定参数、周边眼隔孔装药、V形复式掏槽、边墙周边眼与下一循环拱顶周边眼同时起爆等措施进行控制,并通过大量的现场对比爆破试验,优化调整爆破参数,有效地解决了隧道超欠挖问题,取得了较理想的效果;在软弱围岩光面爆破参数理论计算中,建议应考虑光爆层岩石损伤效应的影响。 展开更多
关键词 隧道工程 软岩爆破 合理参数 控制 周边眼隔孔装药 V形复式掏槽
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