摘要：为了发挥机械设备进步的优势,进一步提高软弱围岩隧道爆破施工速度,解决支护封闭成环慢、工序步距超标等问题,提高软弱围岩隧道施工安全,以东天山特长隧道斜井为工程背景,探讨了软弱围岩隧道大断面爆破开挖的施工方案。首先比较了隧道大断面开挖工法与传统台阶法施工的优缺点。然后基于光面爆破结合预裂爆破的综合爆破技术,分别从起爆顺序、装药结构、爆破规模确定等方面优化了大断面爆破方案,最大限度减少大断面爆破对围岩的扰动。结果表明:优化后的大断面爆破方案取得了良好的轮廓爆破效果,超欠挖值得到有效控制,平均线性超欠挖控制在0.25 m以内;分析方案优化前后的连续3个断面桩号的拱顶沉降及周边收敛累计,拱顶沉降最大值降低了约34%,周边净空收敛最大值降低了约65%,斜井隧道内拱顶沉降值、周边收敛值均有了大幅降低,采用优化的大断面爆破方案,减小了爆破扰动,缩短了封闭成环时间,在连续施工过程中隧道围岩稳定,无异常情况;单位循环时间得到了大幅缩短,平均工效提高了约25%,月进尺91.5 m提升至113.7 m,大断面施工比原有三台阶施工减小了循环进尺,提升了开挖过程的安全性。故所采取爆破参数优化设计是可行的,可为类似工程提供借鉴。

摘要：Ⅳ级围岩大断面隧道采用全断面爆破法开挖具有围岩强度低、雷管段别高、装药量大的特点,爆后容易出现断面轮廓控制不足,超挖严重的难题。以新疆其特长高速公路隧道为工程背景,分析了爆破开挖过程中导致轮廓围岩损伤严重的主要因素,基于现场试验方法结合围岩损伤分析,优化了光爆层厚度、装药结构、起爆顺序等爆破参数,其中利用预留光爆层试验法确定最佳光爆层厚度为65 cm,采用导爆索三角形搭接法降低了周边眼起爆误差,优化装药结构及起爆顺序降低最大单段药量及总药量。爆后连续8个循环的超欠挖统计数据及振动监测结果表明:方案优化后的平均线性超挖量控制在0.25 m以内,平均炮孔痕迹率由之前的49.3%提高至试验后的91.1%,有效地改善光面爆破效果,降低隧道支护成本。爆破过程中最大峰值振速发生在掏槽段为2.131 cm/s,符合爆破安全规程的相关要求,且整体振速分布比较均匀。故所采取爆破参数优化设计是可行的,能够有效降低Ⅳ级围岩大断面隧道全断面开挖对围岩的损伤,研究成果为类似工程提供借鉴。

摘要：采用激光熔覆技术在0Cr13Ni5Mo水电用不锈钢表面制备了陶瓷增强高熵合金涂层。以显微硬度和稀释率作为指标,设计了三因素三水平正交实验,确定了单道最佳熔覆工艺为激光功率2500 W、扫描速度200 mm/min、送粉速度9.5 g/min。采用上述最佳工艺参数,并选择50%搭接率,制备了AlCoCrFeNi-1%Ni(质量分数,下同)包Al_(2)O_(3)复合涂层,采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度仪等分析表征复合涂层的微观组织、物相和显微硬度。通过射流式冲蚀试验装置研究850℃、保温2 h热处理对复合涂层耐冲蚀性能的影响。结果表明,热处理后复合涂层微观组织未发生相变,复合涂层依然由体心立方结构(BCC)的单相固溶体相所组成,但晶粒尺寸显著细化。高熵合金-1%Ni包Al_(2)O_(3)复合涂层的显微硬度从热处理前的504HV 0.3提高到545HV 0.3。当冲蚀时间为30 min时,热处理前后涂层的质量损失分别为63.5 mg和50.5 mg,当冲蚀时间为120 min时,热处理前后涂层的质量损失分别为178.5 mg和146.9 mg,热处理后的复合涂层表现出更好的耐冲蚀性。热处理后,涂层在低冲蚀角度下由液、固双相流微切削作用的“犁沟”形貌为主,随着冲蚀角度的提高,涂层表面从单一“犁沟”形貌渐变为微切削和冲击破碎协同作用的“犁沟”“唇片”“凹坑”的复合形貌。