横通道爆破施工条件下水平耦联隧道动力响应研究

作者:张伍; 张忠杰; 肖传玉; 裴小松; 周龙龙; 梁广林
来源:人民长江, 2023, 54(11): 126-133.
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.11.018

摘要

为研究横通道施工爆破荷载作用下大跨小净距耦联隧道的动力响应规律,依托广州市黄埔区一新建隧道与既有隧道间车行横通道的爆破掘进施工,建立了等效爆破荷载作用下既有隧道动力响应分析的三维有限元计算模型,分析了既有隧道的动力响应规律并进一步确定了当前施工参数下横通道爆破作业面距既有隧道的安全距离阈值。研究结果表明:既有隧道迎爆侧下拱腰区域为主要的振动响应区,衬砌最大振速与最大拉应力均位于该区域内,且衬砌振速主要以水平径向(沿横通道轴线方向)振速为主,施工时可以该位置的水平振速监测值作为横通道爆破施工影响的评价指标;横通道爆破荷载下既有隧道衬砌动应力分布规律及其发展趋势与振速基本一致,且两者具有良好的线性正相关性;既有隧道衬砌峰值振速与开挖面距该隧道距离呈良好的负幂指数关系,基于其拟合关系,建议在横通道掌子面距既有隧道衬砌10 m左右时就应对爆破施工参数进行优化与降级,避免影响既有衬砌的结构安全。

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