新建隧道爆破震动对既有平行隧道影响研究

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钻爆法以效率高,技术成熟等优点广泛用于隧道建设。然而由于地形地质条件的限制,出现了许多新建隧道与既有隧道线路平行,且间距较小的情况。新建隧道爆破施工势必会引起既有平行隧道的振动响应,影响既有隧道的运营安全,因此分析既有平行隧道在爆破震动作用下的影响具有重要意义。本文以遵义市官井隧道工程为依托,结合数值模拟计算,进行了新建隧道爆破震动对既有平行隧道的影响分析,主要研究内容和成果如下:(1)总结目前隧道爆破震动的研究结论,根据爆破地震波的形成与传播原理,分析爆破地震波传播影响因素,论述了爆破地震波与天然地震波的区别。(2)运用最小二乘法对隧道爆破振速的现场实测数据进行线性回归分析,得出了适用于该隧道IV级围岩掌子面前后爆破振速衰减规律的公式。(3)运用有限元分析软件MIDAS/GTS建立三维模型,对爆破振动传播系数K、?值的进行反演分析。通过优化围岩参数,对既有隧道的振动进行数值模拟分析,得出更符合实际结果的K、?值。在此基础上,推导出隧道掌子面前后振速衰减规律的计算公式,可以为设计和施工提供参考。(4)根据围岩参数优化后得出的萨道夫斯基公式,在最大爆破振速条件下,分别得出新建隧道掘进至与既有隧道净距15m时以及掘进至地表建筑下方时的最大单段装药量。(5)基于以上分析,得出了以下结论:沿既有平行隧道径向,迎爆侧振速大于背爆侧,且迎爆侧边墙处振速最大;沿既有平行隧道轴向,掌子面后方振速大于掌子面前方振速,且掌子面后方振速衰减速率比掌子面前方振速衰减快。
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