岩溶区隧道施工时,溶洞引起的安全隐患已严重威胁到隧道施工人员的安全。因此研究岩溶区隧道爆破开挖对围岩的影响是隧道地下工程建设中必须面临的一项重大课题。本文以岩溶区板桃隧道为工程背景,建立了对应的有限元分析模型。通过现场爆破监测得到隧道边墙围岩上各测点的振速,与有限元结果对比。探讨了椭球体溶洞分别位于隧道正上方、侧上方、正下方时的应力及振速的变化规律。研究了开挖进尺、爆源距离、围岩级别三大因素对溶洞壁上围岩稳定性的影响,根据分析结果,确定出了爆源与溶洞间的安全距离,并提出了一些处理措施。本文主要内容和研究成果主要有:(1)将现场监测数据与数值分析结果进行对比,得出隧道边墙围岩各测点的水平径向、水平切向以及垂直方向振速峰值误差都在±1cm/s以内,结果证明数值分析是可靠的。(2)通过对不同位置溶洞处的围岩进行动力响应分析,得出正上方、侧上方及正下方溶洞处的围岩振速、应力变化规律基本一致,其中最大合振速都远超过了控制标准值;同时爆源距离溶洞过近时,溶洞壁上围岩均有可能发生失稳破坏,建议提前采取注浆和加固措施。(3)探讨了不同开挖进尺、爆源距离、围岩等级情况下,爆破对正上方溶洞壁上围岩稳定性的影响。分析出溶洞的最大合振速、主拉应力和合位移变化规律基本一致,从溶洞下方到溶洞上方均逐渐增加。(4)通过数值模拟计算出不同开挖进尺下爆源与溶洞的安全距离。在IV级围岩下,开挖进尺2.4m时爆源距离溶洞的安全距离R为9.48m,开挖进尺1.6m时爆源距离溶洞的安全距离R为6.22m;III级围岩下,开挖进尺2.4m时爆源距离溶洞的安全距离R为7.19m。