断层带影响下隧道二衬结构爆破振动特性与安全判据

• 作者: 肖可 周传波 郑璇 徐静波
• 来源期刊: 工程爆破
• 关键词: 断层带 隧道爆破 数值模拟 二次衬砌 安全判据
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 爆破监测与安全|Blasting monitoring & safety
• 页码范围: 130-139
• 页数: 10页
• 分类号: TD235
• 语种: 中文
• DOI: 10.19931/j.EB.20210091

摘要

针对隧道爆破开挖穿越断层破碎带时,围岩松散、破碎,易造成隧道结构失稳的问题.以龙南隧道爆破施工为工程背景,依据现场爆破振动测试结果,建立ANSYS/LS-DYNA动力有限元数值模型,研究了断层带影响下隧道二衬结构爆破振动特性,提出了以应力为控制标准的振速安全判据.结果表明:隧道拱脚处振速衰减最快,破碎带内隧道各部位振速衰减幅度普遍大于相邻围岩段;隧道二衬剪应力峰值位于拱顶处,拉应力峰值位于拱脚处;结合应力与振速关系,建立基于二衬极限强度的爆破振动安全判据,分析得到隧道衬砌在断层带影响下更容易失稳,在龙南隧道爆破条件下衬砌爆破安全振速为10 cm/s,爆破施工单段最大药量为23.89 kg.