上跨隧道的爆破振动的响应规律

（重庆交通大学土木工程学院 400074）

上跨隧道的爆破振动的响应规律

刘 成

（重庆交通大学土木工程学院 400074）

本文结合万兴路隧道爆破施工，通过现场监测和数值模拟的方法，研究了上跨隧道的爆破振动的响应规律。

爆破；隧道；数值模拟

1 前言

市政隧道的施工方法有明挖法、顶管法、盾构法和矿山法。具体选用什么种类的施工方法应该根据隧道断面的最小尺寸和隧道所位于的地质条件所共同决定。一般情况下横断面为圆形或者椭圆形时，采用顶管法或者盾构法；明挖法更适用于横断面为矩形的市政隧道；采用矿山法（又称钻爆法）时，一般为拱形断面。在重庆，市政隧道的建设由于受到地质条件的限制一般选用钻爆法，经常采用整体式衬砌。由于隧道处于市区之中，经常会有交叠隧道出现，新隧道采用爆破施工时候，爆破产生的应力波由爆破中心向四周围岩传播，引起既有隧道围岩及支护结构的振动。

那么，交叠隧道工程施工过程，既有隧道结构的动力响应规律是什么，本文将针对这一特别的问题进行一个详细的研究。

2 工程概况

万兴路隧道位处方斗山北斜西翼，地貌上属于构造剥蚀丘陵地貌，地质构造上处于新华夏系第三沉降带之川东褶带，主要发育北东向构造，穿越地层为单斜构造，区内构造较简单，未发现断层，主要岩性为砂岩、页岩、泥岩、泥质灰岩和灰岩。

3 数值模拟

3.1模型选取

本文选取80m岩体作为研究模型，围岩等级采用Ⅳ。如下图所示：

3.2爆破振动响应规律

通过计算得到爆破振动云图3-1、3-2、3-3如下：

图3-1

图3-2

图3-3

从图上我们可以看出拱顶节点：（1）X方向的振动速度最大值为0.43cm/s；随着离爆破点水平距离的增大振动速度呈现出一直递减的趋势。（2）Y方向的振动速度最大值为0.84cm/s；随着离爆破点水平距离的增大振动速度呈现出先递增后递减的趋势。（3）Z方向的振动速度最大值为3.65cm/s；随着离爆破点水平距离的增大振动速度呈现出一直递减的趋势。

4 结论

比较发现万兴路隧道拱顶节点的竖直方向（Z方向）振动速度远远大于水平方向（X、Y方向）振动速度。

[1]彭高殿.爆破对隧道围岩及初期支护结构稳定性的影响研究[D].南宁：广西大学，2012

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1007-6344（2017）04-0029-01