上跨隧道的爆破振動的響應規(guī)律

（重慶交通大學土木工程學院 400074）

上跨隧道的爆破振動的響應規(guī)律

劉 成

（重慶交通大學土木工程學院 400074）

本文結(jié)合萬興路隧道爆破施工，通過現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬的方法，研究了上跨隧道的爆破振動的響應規(guī)律。

爆破；隧道；數(shù)值模擬

1 前言

市政隧道的施工方法有明挖法、頂管法、盾構(gòu)法和礦山法。具體選用什么種類的施工方法應該根據(jù)隧道斷面的最小尺寸和隧道所位于的地質(zhì)條件所共同決定。一般情況下橫斷面為圓形或者橢圓形時，采用頂管法或者盾構(gòu)法；明挖法更適用于橫斷面為矩形的市政隧道；采用礦山法（又稱鉆爆法）時，一般為拱形斷面。在重慶，市政隧道的建設(shè)由于受到地質(zhì)條件的限制一般選用鉆爆法，經(jīng)常采用整體式襯砌。由于隧道處于市區(qū)之中，經(jīng)常會有交疊隧道出現(xiàn)，新隧道采用爆破施工時候，爆破產(chǎn)生的應力波由爆破中心向四周圍巖傳播，引起既有隧道圍巖及支護結(jié)構(gòu)的振動。

那么，交疊隧道工程施工過程，既有隧道結(jié)構(gòu)的動力響應規(guī)律是什么，本文將針對這一特別的問題進行一個詳細的研究。

2 工程概況

萬興路隧道位處方斗山北斜西翼，地貌上屬于構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，地質(zhì)構(gòu)造上處于新華夏系第三沉降帶之川東褶帶，主要發(fā)育北東向構(gòu)造，穿越地層為單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡單，未發(fā)現(xiàn)斷層，主要巖性為砂巖、頁巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r。

3 數(shù)值模擬

3.1模型選取

本文選取80m巖體作為研究模型，圍巖等級采用Ⅳ。如下圖所示：

3.2爆破振動響應規(guī)律

通過計算得到爆破振動云圖3-1、3-2、3-3如下：

圖3-1

圖3-2

圖3-3

從圖上我們可以看出拱頂節(jié)點：（1）X方向的振動速度最大值為0.43cm/s；隨著離爆破點水平距離的增大振動速度呈現(xiàn)出一直遞減的趨勢。（2）Y方向的振動速度最大值為0.84cm/s；隨著離爆破點水平距離的增大振動速度呈現(xiàn)出先遞增后遞減的趨勢。（3）Z方向的振動速度最大值為3.65cm/s；隨著離爆破點水平距離的增大振動速度呈現(xiàn)出一直遞減的趨勢。

4 結(jié)論

比較發(fā)現(xiàn)萬興路隧道拱頂節(jié)點的豎直方向（Z方向）振動速度遠遠大于水平方向（X、Y方向）振動速度。

[1]彭高殿.爆破對隧道圍巖及初期支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響研究[D].南寧：廣西大學，2012

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1007-6344（2017）04-0029-01