小净距隧道爆破振动效应数值模拟分析

发布时间：2024-07-01 22:56

　　为了分析小净距隧道爆破围岩动力响应,通过数值仿真模拟了不同中夹岩厚度和施工超前距离下隧道爆破,分析了围岩及先行洞隧道衬砌的应力、振动速度变化规律。结果表明:不同中夹岩厚度隧道,围岩应力随着中夹岩厚度的增大而较小,且主要分布在中夹岩墙和拱底部位;不同施工超前距离的隧道,随着超前距离的增大,先行洞隧道衬砌不同部位的振动速度呈"V"型分布,得出了安全合理的小净距隧道爆破施工超前距离,可供同类工程参考。

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【部分图文】：

图1有限元分析模型

本文以余庆至安龙高速公路罗望9标里平Ⅱ号隧道项目为依托，隧道结构形式采用分离式，隧道设计断面为小净距隧道。按照现场地质情况，本文选取YK3+570～YK3+790段进行建模分析，为了减小边界情况影响，隧道埋深取6m，左右边界取6m，下边界取9m，左右两侧施加轴向约束，上边界施加轴....

图2不同净距下围岩第一主应力分布

如图2所示，提取了不同净距下隧道爆破振动围岩第一主应力分布云图，根据图中显示可知围岩最大第一主应力随着中夹岩墙厚度增大而减小，受到影响较大的部位位于中夹岩墙位置处，但未超过泥质灰岩的屈服强度，爆破波以间断性波向周围传播，可见，隧道爆破振动围岩受到影响的部位主要集中在中隔墙和隧道拱....

图3不同净距与围岩等效应力关系

如图3所示，随着隧道净距的增大，爆破振动围岩等效应力逐渐降低，可见净距越大，后行洞爆破开挖对先行洞产生的影响越小。在0.5D～1.5D区间，后行洞隧道爆破产生的围岩等效应力较大且递减的速率较快，由于爆破应力波随着距离不断在衰减，在岩层厚度较小时受到应力波影响相对较大，而在1.5D....

图4不同隧道中夹岩厚度在不同监测点X方向振动速度关系

在隧道爆破振动中，依据GB6722—2014《爆破安全规程》对允许爆破振动速度的规定，取20cm/s作为上限值，评价隧道爆破振动的安全性。本次隧道爆破对先行洞衬砌迎爆侧进行振动速度监测，监测点分别布置在拱脚、拱腰下段、拱腰上段、拱顶4个点，得到不同监测点的水平及竖直方向的振动速....

本文编号：3999310