下穿导流洞爆破施工对既有公路隧道的动力影响研究

发布时间：2020-07-25 11:48

【摘要】：本文以重庆市酉阳县马鞍山隧道导流洞下穿既有马鞍山隧道为依托工程,两隧道中线夹角呈45°,近接距离最小为9.0m。新建导流洞爆破施工产生的爆炸冲击波会对围岩及既有隧道结构产生振动影响。本文采用GTS NX有限元软件对新建导流洞爆破施工产生的冲击波对既有隧道的动力影响进行数值模拟,得到了冲击波在围岩以及既有隧道衬砌上的传播规律,为同类工程施工提供了一定的参考依据。研究主要内容及成果如下:(1)根据既有马鞍山隧道的爆破振动监测数据,通过线性回归分析得出既有隧道衬砌质点振速衰减规律公式,并预测新建导流洞爆破施工的允许最大单段装药量。(2)从实际工程与振动控制标准出发,分析了交叉点断面爆破开挖对既有隧道衬砌的动力影响,主要从典型节点的振速变化规律和既有隧道衬砌主应力的分布形式与时间历程两个方面进行了分析,得出了受爆破冲击敏感度较高的区域。(3)改变导流洞与既有隧道的近接距离,分析既有隧道衬砌受交叉点断面爆破冲击的动力影响,得出了既有隧道衬砌的振速与应力随近接距离变化的规律以及在全断面法爆破施工时的临界近接距离为2.0D。(4)改变交叉段所处围岩条件,分析既有隧道衬砌的振速与应力的变化规律,得出随着围岩等级的提高,同一位置振速和应力的峰值越大,达到峰值的时间也越长;另外,在Ⅴ级围岩下,既有隧道衬砌最大振速超过了振速控制标准,其他等级围岩下既有隧道均处于安全状态。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U456.3
【图文】：

示意图,马鞍山,隧道,导流洞

交通较为便利，出口接拟建本水溪大桥，该位置距离 319 国道间小路相通。设计行车速度 60km/小时，为双向 4 车道分离式起止里程K0+110～K4+946，长4836m；右线起止里程K0+100～。隧道左右线均为直线隧道，隧道最大埋深约 555m。隧道左右隧道布设。马鞍山隧道 YK2+520 处地下水出水情况较大，对公路隧道的运现新建一条导流洞引排原既有溶洞地下水。导流洞主通道长 26 123m。导流洞洞身大部分位于马鞍山左右线隧道之间，起点处洞导流洞分别与既有溶洞左右侧相接，洞口段位于马鞍山右线明渠段引排至本水溪内。洞轴线整体走向近于东西向，明渠起点位于本水溪河谷，设计终点接地下溶洞，设计底板高程 603m，与马鞍山隧道仰拱底部沿线山顶高程 931～1140m，最高点位于导流洞 K0+930，高程埋深 609m。马鞍山隧道与马鞍山隧道导流洞洞口位置图见图隧道在交叉段示意图如图 3-2 所示。既

导流洞,马鞍山,水系

图 3-2 导流洞与马鞍3.1.1气象水文酉阳自治县属亚热带湿润季风气候区水系和乌江水系两大水系。东部的酉水河江等为乌江水系。工作区龙潭镇、麻旺镇属于沅江水系总面积的 24%。酉阳县城属于乌江水系，总面积的 76%。酉水河发源于湖北省的将军山，于酉在后溪乡的多碧洞出境，县内流长 72 公流量每秒 120.84 立方米。马鞍山隧道和导流洞位于毛坝盖分水系。在导流洞东侧的本水溪为龙潭河支流龙潭水库后向东在渤海注入龙潭河。本

起爆网络,Ⅳ级,围岩,药量

图 3-3 Ⅳ级围岩起爆网络图表 3.1 主要爆破参数表眼号眼数（个）装药量(kg)炮眼深度（m）雷管（个）起爆顺序雷段单孔药量单段药量1-08 8 1.0 8.0 8×2.2 8 1 9-14 6 0.6 3.6 6×2.0 6 2 5-20 6 0.6 3.6 6×2.0 6 3 1-35 15 0.6 9.0 15×2.0 15 4 6-60 25 0.3 7.5 25×2.0 25 5 1-67 7 0.6 4.2 7×2.0 7 6 67 35.9 135.6 67方案目的

【参考文献】