大断面隧道爆破作用下围岩动力响应特性与损伤效应研究

吉 凌，周传波，张 波，王凤喜

(1.中国地质大学 工程学院，湖北 武汉 430074；2.中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江 湖州 313000)

钻爆法施工因施工速度快，对地质条件适应强的特点，已被广泛应用于山岭隧道的开挖，但大断面爆破开挖由于装药量较大势必会诱发围岩损伤，从而降低围岩的稳定性[1]。近年来针对爆破振动与损伤问题有关学者开展了大量研究。彭道富等[2]运用统计回归方法研究了近距离爆破对既有隧道的振动影响，得到了既有隧道不同部位振动场分布规律。李新平等[3]以洛溪渡水电站导流洞的开挖为研究背景，采用现场试验与数值拟相结合的方法，研究了爆破振动对相邻洞室的影响，并提出了基于拉应力准则的爆破振动安全判据。夏祥等[4]根据声波测试以及爆破振动监测试验，指出通过监测岩体振动速度来控制爆炸损伤深度的方法是合适的。张文煊等[5]导出了基于质点峰值振动速度的岩石爆破损伤范围的计算式，并将该方法运用到实际工程中。张国华等[6]借用数值软件模拟了大断面隧道在推进式往复爆破下围岩的损伤范围，并用声波测试结果验证了模型的可靠性。朱俊等[7]采用大型动力有限元软件LS-DYNA研究了爆破振动对地下洞室损伤的影响，得到不同地应力条件下围岩损伤的临界振动速度。分析隧道爆破对围岩产生的影响是控制隧道围岩掘进过程中爆破振动与损伤的前提，对于保证施工安全具有重要意义。……