分岔隧道浅埋连拱段的爆破振动效应分析

• 作者: 凌同华 刘家澍 张亮 曹峰 谷淡平
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 隧道工程 振动效应 数值模拟 分岔隧道 爆破监测
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 桥隧工程
• 页码范围: 86-94
• 页数: 9页
• 分类号: U455.6
• 字数: 5560字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2018.02.012

摘要

分岔隧道洞口连拱段具有浅埋、受力结构复杂等特征.爆破开挖诱发的振动效应对围岩及受力结构产生破坏,直接影响隧道施工期和运营期的安全.为此,以六月田公路隧道工程浅埋分岔段为研究背景,采用现场振动监测和数值模拟手段,分析了后行隧道爆破地震波作用下覆盖层围岩、支护及受力结构的力学机制和破坏特征,得到了连拱段隧道中隔墙径向、切向和垂直向振动速度的衰减规律.在此基础上,建立了未开挖洞段长度与放大倍数的近似函数关系,通过曲线拟合方程得到了径向、垂直向和切向振动速度拟合公式,并揭示了爆破地震波的传播衰减规律.利用成洞区和未开挖区的相互关系,推导了成洞区振动速度的传播衰减公式.研究结果表明:先行隧道侧中隔墙的径向和切向振动速度较大,成洞区的爆破振动速度具有放大效应;后行隧道爆破产生的振动对中隔墙成洞段12 m至未开挖段8 m范围内的影响较大;采用曲线拟合方程得到了覆盖层厚度与振动速度的函数关系,基于Von Mises屈服准则确定了洞顶围岩的损伤范围;根据最大拉应力和最大振动速度之间的关系,得到了喷射混凝土纵轴线方向的拉裂破坏长度,确定了后行隧道喷射混凝土的爆破振动安全控制标准.该研究结论可为类似隧道工程的爆破开挖设计、施工提供参考借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	凌同华	长沙理工大学土木工程学院	64	585	14.0	22.0
2	张亮	长沙理工大学土木工程学院	14	63	4.0	6.0
3	谷淡平	长沙理工大学土木工程学院	7	27	4.0	5.0
4	曹峰	长沙理工大学土木工程学院	18	87	6.0	8.0
8	刘家澍		1	4	1.0	1.0