小净距交叠隧道掏槽爆破动力响应研究

摘要：

以四川巴中东华山隧道爆破开挖为工程背景,基于动力有限元软件LS-DYNA程序,采用不耦合装药方式及流固耦合计算方法分析既有隧道衬砌结构的速度场与应力场分布特性,并结合监测数据验证数值计算结果的正确性.在此基础上,针对掏槽孔角度对隧道爆破开挖动力响应的影响,从15°～75°设置了6组工况,研究既有隧道衬砌的动力响应规律.结果表明:既有隧道衬砌的竖向振速最大,可以竖向振速峰值表征结构最大振动特性;既有隧道最大竖向振速位于爆破掌子面后方,最不利截面的最大竖向振速出现在拱底位置;最大主应力峰值主要分布在拱底和左右拱脚处,在左拱脚处产生最大拉应力;掏槽孔与掌子面的夹角越大,爆破产生的振动速度和最大主应力峰值越大,且两者存在明显线性关系.监测点位应重点布置于爆破掌子面后方衬砌的拱底和拱脚处,可通过减小掏槽孔角度达到减弱振动响应的效果;针对依托隧道的地层条件与空间特性,既有隧道衬砌的振速安全阈值为18.17 cm/s.

关键词：交叠隧道、掏槽爆破、振速峰值、应力分布、掏槽孔布置角度、动力响应、振速安全阈值

所属期刊栏目：60

分类号：U455.6(隧道工程)

资助基金：四川省科技厅资助项目;四川省科技厅资助项目;中国博士后科学基金资助项目

在线出版日期：2023-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：146-155