爆破振动下双洞隧道衬砌动力响应分析

凌同华，欧阳雄志，刘建伟，张胜

爆破振动下双洞隧道衬砌动力响应分析

凌同华1，欧阳雄志1，刘建伟1，张胜2

(1. 长沙理工大学 土木工程学院，湖南 长沙 410114；2. 湖南城市学院 土木工程学院，湖南 益阳 413000)

以浙江省金华市里岩垄坑2号隧道为工程背景，研究Ⅲ级围岩隧道爆破时衬砌动力响应。本文采用MinimateProTM振动监测仪对开挖洞与邻洞进行了爆破振动测量，并利用Midas GTS NX对双洞隧道进行数值模拟分析。研究结果表明：本洞初衬振动速度和位移的最大值发生在拱顶处，横向上的大小远小于纵向和竖向。对于纵向，拱顶及拱肩处的质点振动峰值速度远大于其他关键位置的，各关键位置的竖向位移和速度变化趋势相同，但仍是拱顶处最大；本洞初衬应力最大值位于拱腰处，先行洞应力最大值在左拱腰处；其速度与位移的最大值位于左拱肩；先行洞二衬与后行洞掌子面的纵向间距应为15～20 m。本文研究结果可为双洞隧道的爆破施工提供 指导。

隧道工程；动力响应；数值分析；爆破；隧道衬砌

中国隧道施工条件复杂，在设计理论和工程实践等方面遇到了诸多难题[1]。部分隧道工程受复杂的地质情况和地形条件、线路总体规划走向、工程预算等诸多因素影响，采用侧壁导坑、三台阶、上下台阶和全断面等不同方法进行开挖。钻爆法是山岭隧道运用最广的开挖手段。山岭隧道穿越坚硬围岩区域时，为保证隧道循环进尺长度，会采用较多药量保证爆破效果，但爆破施工造成爆源周围介质地强烈振动，对隧道衬砌结构造成损坏。……