隧道周围采石场机械开挖极限范围分析

赵玉荣

摘要：为了更好分析机械开挖的过程中对临近隧道的影响，选取距离隧道中线不同距离的横断面进行开挖分析，对比得到采石场开挖的极限范围。研究结果表明：在逐渐靠近隧道中线的右侧开挖过程中，隧道二衬拱顶上的拉应力值增大十分明显。开挖到距隧道中线30 m范围后，二衬上最大拉应力为1.42 MPa，同时，在开挖的过程中隧道拱脚、拱腰处的压应力逐渐增大，压应力的最大值为9.87 MPa，与C25混凝土的抗压强度设计值11.9 MPa差值为2.03 MPa。综合分析，K7+ 200里程处采石场机械开挖的极限范围距离隧道中线右侧42 m处，停止开挖才能保证隧道衬砌的整体承载力。

关键词：铁路隧道；爆破振动；数值计算；衬砌；极限范围

中图分类号：U25文献标志码：A

0引言

近些年国内外关于邻近隧道既有建筑物的爆破研究也取得了不错的进展。于建新等[1]以大跨径公路隧道近接已有小型隧道为施工背景，采用ANSYS/LS-DY？ NA动态分析近距离隧道爆破施工的力学影响，得到围岩等级的不同对靠近既有隧道的新建隧道一侧影响要明显大于对既有隧道的影响；罗志翔等[2]以照母山隧道为依托，结合现场动态爆破监测以及数值分析，着重对立体交叉隧道的安全性和稳定性进行研究，最终得到Ⅳ级围岩的合理爆破施工间距；徐叶勤等[3]利用武汉岩土所自主研发软件，分析爆破荷载在不同主应力方向、不同软弱夹层与隧道间距离、不同夹层倾角下对隧道稳定性的影响；吴波[4]对采用钻爆法施工的复杂地质情况下的隧道，利用LSPP数值模拟软件对爆破参数进行优化分析，得到了该段隧道最合适的爆破施工方案；……