李 婷,周傳波,蔣 楠,呂國鵬

(中國地質(zhì)大學(武漢) 工程學院,武漢 430074)

隨著城市建設(shè)不斷發(fā)展,地下空間的開發(fā)利用與日俱增。鉆爆法由于適用性廣、成本低迄今仍是隧道開挖的主要方法[1]。然而,這種方法會產(chǎn)生振動、空氣沖擊波、飛石噪音、有毒氣體和灰塵等不良影響,在這些不良影響中,爆破引起的振動對周邊環(huán)境的危害位居首位[2]。地鐵線路大多位于中心城區(qū),采用鉆爆法爆破開挖時將產(chǎn)生振動效應(yīng),影響施工區(qū)周圍建(構(gòu))筑物的穩(wěn)定安全性,如控制不當,甚至危害居民的生命財產(chǎn)安全。在隧道爆破開挖過程中,掏槽爆破夾制作用最大,振動效應(yīng)最強烈,是隧道爆破振動效應(yīng)控制的關(guān)鍵[3]。因此結(jié)合隧道爆破工程實際,以控制爆破振動效應(yīng)為目標,優(yōu)化掏槽方式,對于保護周邊建(構(gòu))筑物安全,具有重要的應(yīng)用價值。

目前,已有許多學者采用現(xiàn)場試驗、理論解析、數(shù)值模擬等方法對隧道掏槽爆破方式及其振動效應(yīng)進行研究。楊年華等通過現(xiàn)場爆破試驗研究地表振動特性[4],研究表明掏槽爆破產(chǎn)生的振動效應(yīng)最強烈,振動強度最大。陳貴等通過對淺埋隧道爆破開挖的振動監(jiān)測與數(shù)據(jù)進行研究[5],研究結(jié)果表明與其他炮孔相比掏槽爆破振動強度最強烈。Tian X 等通過現(xiàn)場爆破試驗并收集現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)[6],分析了單楔形掏槽爆破振動在地層中的傳播規(guī)律。Gao W等通過ANSYS/LS-DYNA數(shù)值模擬軟件對楔形掏槽爆破參數(shù)進行優(yōu)化[7],分析不同延時分段監(jiān)測點的峰值振動速度,研究結(jié)果表明延遲時間為10 ms時,平均減振比最好。

楊國梁等通過比較直眼掏槽和楔形掏槽之間的應(yīng)力波演變[8],研究表明楔形掏槽對巖石巷道的快速開挖是更具有優(yōu)越性的。Yang D等通過對不同掏槽角度的楔形掏槽進行現(xiàn)場爆破試驗[9],研究結(jié)果表明當楔形掏槽角度為65°時,峰值振動速度最小。Man K等通過進行不同掏槽方案的爆破試驗[10],根據(jù)試驗研究表明直眼掏槽爆破效果較好,單楔形掏槽和雙楔形掏槽爆破產(chǎn)生的巖渣均勻且有利于排渣。Cheng B等通過理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法研究單楔形掏槽和雙楔形掏槽的爆破效果[11],研究表明雙楔形掏槽的爆破效果比單楔形掏槽更好。

上述可見,隧道掏槽爆破研究大多集中于掏槽爆破效果或單一掏槽方式爆破振動效應(yīng)。

結(jié)合武漢市地鐵7號線巨龍大道站～盤龍大道區(qū)間隧道爆破工程,采用現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,對比分析地鐵隧道爆破開挖過程中三種掏槽方式的爆破振動傳播規(guī)律及其振動效應(yīng),進而比選最優(yōu)的掏槽方式,為城市地鐵隧道爆破設(shè)計和安全施工提供參考。

1 隧道爆破工程概況及掏槽爆破設(shè)計

1.1 工程概況

本工程位于武漢7號線巨龍大道站,地鐵隧道平面布置如圖1所示。巨龍大道站1號位于盤龍大道路側(cè),2#工作井位于巨龍大道與盤龍大道交叉口地塊空地內(nèi)。本工程隧道全長321.796 m從2#工作井分別向巨龍大道站、1#工作井掘進,其中2#工作井至巨龍大道站長159.6 m。

圖1 地鐵隧道平面布置圖Fig. 1 The layout of the subway tunnel

隧道跨度為11.88 m,高為9.46 m,斷面面積90.74 m2。隧道所處地層從上到下依次為粉質(zhì)黏土、強風化泥質(zhì)粉砂巖、中風化泥質(zhì)粉砂巖。其中:雜填土厚度為5 m,強風化泥質(zhì)粉砂巖厚度為15 m,中風化泥質(zhì)粉砂巖25 m。隧道位于強風化泥質(zhì)粉砂巖層中,為Ⅴ級圍巖,隧道位置及其地層特征見圖2所示。

圖2 隧道空間位置縱剖面示意圖(單位:m)Fig. 2 Longitudinal section diagram of tunnel spatial position(unit:m)

隧道采用CD法開挖,先左側(cè)、右側(cè)開挖,中隔壁采用22#工字鋼作為臨時支撐,左右導洞分上下臺階分布開挖,左導洞上臺階已向前開挖10 m,左導洞下臺階已向前開挖6 m,右導洞已向前開挖1 m。氣腿式鑿巖機鉆孔,非電毫秒雷管起爆的光面爆破,循環(huán)進尺為1 m。隧道爆破示意圖如圖3所示。

1-掌子面;2-掏槽孔;3-襯砌;4-地面;Ⅰ-左導洞;Ⅱ-右導洞;①,②,③,④-開挖順序圖3 隧道掏槽爆破示意圖(單位:mm)Fig. 3 Schematic diagram of underpass cut blasting(unit:mm)

1.2 現(xiàn)場爆破試驗掏槽方式設(shè)計

現(xiàn)場爆破試驗設(shè)計采用單楔形掏槽,掏槽孔布置在隧道左導洞上臺階,設(shè)計掏槽孔為4個孔,與掌子面平面成60角;采用不耦合裝藥,單孔裝藥量為0.4 kg,起爆方式為孔底起爆。單楔形掏槽炮孔布置如圖4示,掏槽孔參數(shù)如表1所示。

表1 單楔形掏槽爆破參數(shù)表Table 1 Single wedge cut blasting parameter table

圖4 單楔形掏槽(單位:mm)Fig. 4 Single wedge hole cutting(unit:mm)

輔助孔和周邊孔取0.7 m;外插角3°～5°。鑿巖機具選用YT28型鑿巖機,炮孔直徑選用D=40 mm。炮孔布置順序:先布置掏槽,再布置周邊孔,最后布置輔助孔。掏槽布置在開挖斷面中下方,掏槽孔孔底落在掌子面后方同一平面上,孔深垂直長度為1.0 m,均比其他孔深。周邊孔布置在開挖斷面的設(shè)計線附近,再布置最靠近周邊孔的一圈輔助孔,其余輔助孔從掏槽向四周均勻布置。

2 隧道爆破數(shù)值建模及驗證

2.1 數(shù)值模型的建立及參數(shù)

采用動力有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對地鐵隧道掏槽爆破進行模擬,圖5所示為地鐵隧道掏槽爆破時的模型。模型整體尺寸為70 m×60 m×45 m。模型中均采用8節(jié)點Soild164實體單元,cm-g-μs單位制。在進行動力有限元數(shù)值模擬的過程中,巖石和炮泥采用Lagrange網(wǎng)格,炸藥和空氣采用Euler網(wǎng)格。根據(jù)網(wǎng)格敏感性分析的結(jié)果,模型網(wǎng)格尺寸取30 cm,掏槽周圍網(wǎng)格尺寸進一步細化為 3 cm,共劃分940 516個單元。模型中除了頂面及隧道輪廓為自由邊界外,其余邊界均采用無反射邊界。

圖5 隧道爆破開挖模型(單位:m)Fig. 5 Excavation model of foundation pit blasting(unit:m)

計算模型包括炸藥、炮泥、上覆巖土體及襯砌材料。上覆土體的材料模型采用*MAT_DRUCKER_PRAGER材料[12-14],上覆巖層、堵塞采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC材料模型[15-17],隧道襯砌采用*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE材料模型,其相關(guān)物理力學參數(shù)如表2所示。

表2 模型材料參數(shù)Table 2 Model material parameters

現(xiàn)場采用的炸藥為2號巖石乳化炸藥,炸藥的材料模型與現(xiàn)場一致,采用LS-DYNA軟件自帶的高能炸藥材料*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN來模擬炸藥模型,炸藥的具體參數(shù)見表3,模擬炸藥爆轟過程中壓力和比容的關(guān)系采用JWL狀態(tài)方程[18]

表3 炸藥狀態(tài)方程相關(guān)參數(shù)Table 3 Parameters related to the explosive equation of state

(1)

式中:A、B、R1、R2、ω為炸藥材料參數(shù);p是壓力;V是相對體積;E0是初始比內(nèi)能。

2.2 基于現(xiàn)場監(jiān)測的可靠性驗證

為研究不同掏槽方式爆破開挖地面振動效應(yīng),本實驗在隧道開挖上方布置監(jiān)測點,采用TC-4850爆破監(jiān)測儀及其配套的三矢量速度傳感器對地面爆破振動進行監(jiān)測,分析軟件采用Blasting Vibration Analysis軟件。地表監(jiān)測點位置如圖6所示,相鄰兩監(jiān)測點相隔5 m。

圖6 監(jiān)測器現(xiàn)場布置示意圖Fig. 6 Monitor site layout

為驗證數(shù)值模擬計算的可靠性,選取單楔形掏槽數(shù)值計算模型與現(xiàn)場爆破實驗監(jiān)測結(jié)果進行對比分析。將現(xiàn)場爆破實驗監(jiān)測點的振動速度與數(shù)值模擬的振動速度進行對比,以驗證數(shù)值模型計算結(jié)果的可靠性,為后面其他方式掏槽爆破開挖作用下地表振動效應(yīng)研究提供依據(jù),對比結(jié)果見表4。

表4 現(xiàn)場監(jiān)測與數(shù)值模擬峰值振速對比Table 4 Comparison of peak vibration velocity between field monitoring and numerical simulation

由表4可知,監(jiān)測點x軸方向的振動速度最大,z軸方向最小。此外,現(xiàn)場爆破實驗結(jié)果均略小于數(shù)值模擬分析結(jié)果,合振速的最大誤差約為11.49%,該誤差在允許范圍內(nèi),因此數(shù)值模擬分析結(jié)果具有較高的可靠性。同時選取現(xiàn)場爆破實驗掏槽爆破時的合振速波形。與數(shù)值模擬分析結(jié)果合振速波形進行對比,圖7為兩者合振速波形對比結(jié)果。從圖中可以看出,現(xiàn)場監(jiān)測波形與數(shù)值模擬分析結(jié)果波形基本一致,衰減規(guī)律也基本相似,由此進一步驗證了數(shù)值分析模型的可靠性,故在后續(xù)的分析過程中,可不過多考慮數(shù)值計算模型頻率的影響。

圖7 合振速波形對比Fig. 7 Comparison of vector vibration velocity

由以上分析可知,數(shù)值模擬計算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果較為接近,建立的數(shù)值模擬可以用來進行掏槽方式振動效應(yīng)的對比分析。

3 三種掏槽方式下爆破地表振動效應(yīng)對比分析

3.1 掏槽方式設(shè)計

單楔形掏槽能夠形成較大區(qū)域的空腔體積,為后續(xù)炮孔的爆破提供自由面,能夠有效提高循環(huán)進尺和炮孔利用率。但其爆破塊度較大、堆碴分散,爆破振動較大。直眼掏槽拋碴距離近、爆堆集中,利于出碴,但鉆孔精度要求高。雙楔形掏槽炮孔利用率高,成型質(zhì)量好,能夠有效節(jié)約工時。綜上所述,在原有單楔形掏槽爆破設(shè)計的基礎(chǔ)上增加四直眼掏槽和雙楔形掏槽爆破設(shè)計,從而比選爆破效果較好、爆破振動效應(yīng)較弱的掏槽方式。

根據(jù)掏槽布設(shè)原理,并結(jié)合現(xiàn)場的實際地質(zhì)情況和實驗條件,參考掏槽設(shè)計原則[10]:(1)是在不改變其他爆破參數(shù)的條件下,只變換掏槽的方式;(2)三種掏槽的鉆孔數(shù)量和裝藥總量都盡量保持一致,只是掏槽的分布方式不一致;(3)掏槽在掌子面區(qū)域的展布面積大致相同。對不同掏槽方式的優(yōu)劣性進行對比,可以避免其他爆破參數(shù)對結(jié)果的影響,同時具有較高的科學性。

四直孔掏槽布置在隧道左導洞上臺階,設(shè)計掏槽孔為4個孔,與掌子面平面成60°角;采用不耦合裝藥,單孔裝藥量為0.4 kg,起爆方式為孔底起爆。掏槽孔布置在開挖斷面的中下方位置,掏槽孔孔底落在掌子面后方同一平面上,孔深垂直長度為1.0 m,均比其他孔深,四直孔掏槽炮孔布置圖如8所示。

圖8 四直孔掏槽(單位:mm)Fig. 8 Burn cut(unit:mm)

雙楔形掏槽孔布置在隧道左導洞上臺階,設(shè)計掏槽孔為6孔,分為2個一級掏槽孔和4個二級掏槽孔,與掌子面平面成60°角;采用不耦合裝藥,一級掏槽孔裝藥量為0.15 kg,二級掏槽孔裝藥量為0.4 kg,起爆方式為孔底起爆。掏槽孔布置在開挖斷面的中下方位置,掏槽孔孔底落在掌子面后方同一平面上,孔深垂直長度為1.0 m,均比其他孔深,雙楔形掏槽炮孔布置圖如圖9所示。采用數(shù)值模擬方法,對比分析地鐵隧道爆破開挖過程中三種掏槽方式的爆破振動傳播規(guī)律及其振動效應(yīng),進而比選最優(yōu)的掏槽方式。

圖9 雙楔形掏槽(單位:mm)Fig. 9 Double wedge hole cutting(unit:mm)

3.2 沿隧道爆破開挖軸線方向地表振動效應(yīng)

3.2.1 沿隧道爆破開挖軸線方向振動傳播規(guī)律

通過分析現(xiàn)場爆破試驗監(jiān)測數(shù)據(jù),x向(水平徑向)峰值振動速度最大,選擇該向峰值振動速度作為評價爆破振動強度的參量。為了對單楔形、四直孔掏槽、雙楔形掏槽三種掏槽方式爆破開挖沿隧道軸向地表振動傳播規(guī)律進行分析,并較直觀反映掏槽爆破振動傳播規(guī)律,在隧道開挖軸線方向和垂直于隧道開挖軸線方向,選取距掌子面不同水平距離點為監(jiān)測點,地表質(zhì)點與數(shù)值模型對應(yīng)位置如圖10所示。

圖10 地表監(jiān)測點與數(shù)值模型對應(yīng)位置圖Fig. 10 Map of the corresponding locations of surface monitoring points and numerical models

以掌子面正上方地表質(zhì)點為原點,掌子面前方(已開挖區(qū))為橫坐標負向,掌子面后方(未開挖區(qū))為橫坐標正向。沿隧道軸線方向,每隔1 m選取地表監(jiān)測點,三種掏槽方式沿軸線方向爆破振動傳播規(guī)律如圖11所示。

圖11 三種掏槽各監(jiān)測點x向峰值振動速度對比Fig. 11 Comparison of x-direction peak vibration velocity of each monitoring point of three kinds of cutting

三種掏槽方式由地表沿隧道軸線方向爆破振動速度傳播規(guī)律由圖可以看出,三種掏槽方式具有相似的傳播規(guī)律。

在0～10 m范圍內(nèi),x向(水平徑向)峰值振動速度隨著與掌子面距離不斷增加而減小,在0～-5 m范圍內(nèi),x向(水平徑向)峰值振動速度隨著與掌子面距離不斷增加而不斷衰減,當?shù)乇碣|(zhì)點與掌子面水平距離超過5 m時,x向(水平徑向)峰值振動速度整體趨勢表現(xiàn)為先上升后下降。隧道左導洞上臺階為已開挖區(qū),由于應(yīng)力波在傳播過程中可通過已開挖區(qū)形成的空洞上表面進行反射,入射波和反射波在地表進行疊加使地表質(zhì)點與掌子面水平距離超過-5 m后,x向(水平徑向)峰值振動速度產(chǎn)生增大的現(xiàn)象,隧道左導洞上臺階已開挖區(qū)對地表振動速度具有放大效應(yīng),即存在“空洞效應(yīng)”。

單楔形、四直孔掏槽、和雙楔形掏槽沿隧道軸線方向x向(水平徑向)峰值振動速度最大值分別為1.58 cm/s,1.36 cm/s和1.28 cm/s,四直孔掏槽x向峰值振動速度最大值最大,雙楔形掏槽最小。直眼掏槽x向(水平徑向)峰值振動速度最大值是雙楔形掏槽的1.26倍,單楔形掏槽x向峰值振動速度最大值是雙楔形掏槽的1.11倍。

與四直孔掏槽和單楔形相比,雙楔形掏槽內(nèi)的裝藥孔采用延時爆破。延時爆破先引爆一級楔形掏槽炮孔,為后續(xù)掏槽起爆創(chuàng)造良好的臨空面,可有效降低爆破振動效應(yīng)。一般認為,當延時爆破在半個主頻周期區(qū)域內(nèi),抗干擾減振效果表現(xiàn)突出。綜上所述,采用雙楔形掏槽進行地鐵隧道爆破開挖能有效降低地表峰值振動速度。

3.2.2 沿隧道軸線方向空洞效應(yīng)研究

淺埋隧道在爆破開挖過程中形成的空洞區(qū)會改變巖體原來的空間結(jié)構(gòu)[19],此空洞區(qū)將會使得成洞區(qū)地表振動速度大于未成洞區(qū)地表相對應(yīng)位置的振動速度,這種現(xiàn)象稱之為“空洞效應(yīng)”[4]。由于 “空洞效應(yīng)”使得振動強度增大,威脅建(構(gòu))筑物安全,爆破施工中應(yīng)當加以重視。

可以用振動速度放大值對“空洞效應(yīng)”影響程度進行定量評價[20-23]:

以掌子面為中心,隧道軸線方向關(guān)于掌子面對稱點的振動速度差值為

(2)

式中:f為空洞效應(yīng)振動速度放大系數(shù);VC為已開挖區(qū)地表振動速度;VS為未開挖區(qū)地表振動速度。

采用動力有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對2#工作井內(nèi)隧道掘進的掏槽方式進行模擬,并對隧道掘進至一定距離之后爆破引起的振動傳播規(guī)律進行模擬分析。首先以隧道掘進掌子面為原點,然后在隧道掌子面前后方向每隔五米選取一個監(jiān)測點,每側(cè)共選取4個,監(jiān)測點布置圖如圖12所示。數(shù)值分析結(jié)果如圖13所示,坐標軸正向為掌子面后方(未開挖區(qū)),坐標軸負向為掌子面前方(已開挖區(qū))。

圖12 監(jiān)測點布置圖(單位:m)Fig. 12 Monitoring point layout(unit:m)

圖13 各測點峰值振動速度變化規(guī)律Fig. 13 Variation law of peak vibration velocity of each measuring point

分析表明:三種掏槽爆破在已開挖區(qū)的振動速度大于未開挖區(qū)的地表振動速度,由此可以看出,成洞區(qū)隧道對地表振動速度存在放大作用,即存在“空洞效應(yīng)”。

為了進一步分析掏槽爆破振動“空洞效應(yīng)”及其變化規(guī)律,根據(jù)地表振動數(shù)據(jù)計算隧道已開挖區(qū)和未開挖區(qū)地表振動速度放大系數(shù)。單楔形掏槽、直眼掏槽和雙楔形掏槽掌子面前后相對應(yīng)位置振動速度放大系數(shù)如圖14所示。

圖14 地表振動速度放大系數(shù)Fig. 14 Surface vibration velocity amplification factor

從圖14可以看出,三種掏槽爆破掌子面前后方地表振動速度的放大系數(shù)隨著水平距離的變化趨勢大體一致,并且具有相似的衰減規(guī)律,其放大系數(shù)大致在1.35～2.02之間,在0～20 m范圍內(nèi)并不只是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,而是隨著水平距離的增加而增大,在10 m處達到最大值,然后開始減小。與其他兩種掏槽相比,雙楔形掏槽放大倍數(shù)較小。

3.3 垂直于隧道爆破開挖軸線方向地表振動效應(yīng)

以掌子面中心正上方地表質(zhì)點為原點,隧道爆破開挖導洞左側(cè)為坐標軸負向,隧道爆破開挖導洞右側(cè)為坐標軸正向。在垂直于隧道軸線方向,每隔一米選取地表監(jiān)測點,三種掏槽方式爆破開挖各監(jiān)測點x向峰值振動速度如圖15所示。

圖15 三種掏槽各監(jiān)測點x向峰值振動速度對比Fig. 15 Comparison of x-direction peak vibration velocity of each monitoring point of three kinds of cutting

三種掏槽方式由地表沿垂直于隧道開挖軸線方向爆破振動速度傳播規(guī)律由圖可以看出,x向(水平徑向)峰值振動速度在隧道左右兩側(cè)分布規(guī)律大致相似,且隨著與原點水平絕對距離的增加而逐漸減小;由于隧道右導洞上臺階為未開挖區(qū),而隧道左導洞上臺階為已開挖區(qū),存在臨空面,所以在原點左右兩側(cè)相對應(yīng)位置處,隧道左側(cè)(已開挖區(qū))x向(水平徑向)峰值振動速度大于隧道右側(cè)(未開挖區(qū))峰值振動速度。

從整體上看,三種掏槽方式x向峰值振動速度最大值出現(xiàn)在相同位置。四直孔掏槽、單楔形掏槽和雙楔形掏槽x向(水平徑向)峰值振動速度最大值分別為1.651 cm/s、1.495 cm/s和1.333 cm/s,四直孔掏槽x向(水平徑向)峰值振動速度最大值最大,雙楔形掏槽最小。四直孔掏槽x向峰值振動速度最大值是雙楔形掏槽的1.24倍,單楔形掏槽x向峰值振動速度最大值是雙楔形掏槽的1.12倍。

4 結(jié)論

以巨龍大道暗挖段地鐵隧道爆破為例,運用現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法分析不同掏槽方式爆破地表振動效應(yīng),得到的主要結(jié)論如下:

1)通過數(shù)值模擬計算的峰值振動速度與現(xiàn)場爆破實驗所得數(shù)據(jù)相比,相對誤差為5.42%～11.49%,且質(zhì)點振動時程曲線基本一致,數(shù)值模型可用于隧道掏槽爆破振動的數(shù)值模擬。

2)沿隧道開挖軸線方向,三種掏槽方式具有相似的傳播規(guī)律。在0～10 m范圍內(nèi),x向(水平徑向)峰值振動速度隨著與掌子面距離不斷增加而減小,在0～-5 m范圍內(nèi),x向(水平徑向)峰值振動速度隨著與掌子面距離不斷增加而不斷衰減,當?shù)乇碣|(zhì)點與掌子面水平距離超過5 m時,x向(水平徑向)峰值振動速度整體趨勢表現(xiàn)為先上升后下降。隧道左導洞上臺階已開挖區(qū)對地表振動速度具有放大效應(yīng),即存在“空洞效應(yīng)”。垂直于隧道開挖軸線方向,三種掏槽方式具有相似的傳播規(guī)律,x向(水平徑向)峰值振動速度在隧道左右兩側(cè)分布規(guī)律大致相似,且隨著與原點水平絕對距離的增加而逐漸減小,隧道左導洞上臺階存在臨空面,隧道左側(cè)(已開挖區(qū))x向(水平徑向)峰值振動速度大于隧道右側(cè)。

3)沿隧道開挖軸線方向,三種掏槽方式爆破開挖x向(水平徑向)峰值振動速度最大值分別為1.582 cm/s、1.414 cm/s、1.251 cm/s;垂直于隧道開挖軸線方向,三種掏槽方式x向(水平徑向)峰值振動速度最大值分別為1.651 cm/s,1.495 cm/s和1.333 cm/s;以上兩種方向的雙楔形掏槽x向峰值振動速度最大值最小,四直孔掏槽x向峰值振動速度最大值最大。對三種掏槽方式爆破地表振動效應(yīng)進行綜合對比分析,得到掏槽方式最優(yōu)排序為:雙楔形掏槽>單楔形掏槽>直眼掏槽。

4)三種掏槽方式在已開挖區(qū)的地表振動速度大于未開挖區(qū)的地表振動速度,即存在“空洞效應(yīng)”,三種掏槽方式爆破掌子面前后方地表振動速度的放大系數(shù)具有相似的衰減規(guī)律,其放大系數(shù)大致在1.35～2.02之間,最大值在10 m位置處。與其他兩種掏槽相比,雙楔形掏槽“空洞效應(yīng)”最弱。