上跨隧道的爆破振動的響應規律

（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律

劉 成

（重慶交通大學土木工程學院 400074）

本文結合萬興路隧道爆破施工，通過現場監測和數值模擬的方法，研究了上跨隧道的爆破振動的響應規律。

爆破；隧道；數值模擬

1 前言

市政隧道的施工方法有明挖法、頂管法、盾構法和礦山法。具體選用什么種類的施工方法應該根據隧道斷面的最小尺寸和隧道所位于的地質條件所共同決定。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，市政隧道的建設由于受到地質條件的限制一般選用鉆爆法，經常采用整體式襯砌。由于隧道處于市區之中，經常會有交疊隧道出現，新隧道采用爆破施工時候，爆破產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構的振動。

那么，交疊隧道工程施工過程，既有隧道結構的動力響應規律是什么，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，地貌上屬于構造剝蝕丘陵地貌，地質構造上處于新華夏系第三沉降帶之川東褶帶，主要發育北東向構造，穿越地層為單斜構造，區內構造較簡單，未發現斷層，主要巖性為砂巖、頁巖、泥巖、泥質灰巖和灰巖。

3 數值模擬

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出一直遞減的趨勢。

4 結論

比較發現萬興路隧道拱頂節點的豎直方向（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構穩定性的影響研究[D].南寧：廣西大學，2012

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1007-6344（2017）04-0029-01