交替爆破开挖下分岔隧道中夹岩损伤特征研究

摘要：

明确在左右交替爆破施工情况下分岔小净距隧道中夹岩损伤规律,将有助于更好地保障隧道现场施工及围岩稳定.采用三维有限差分软件FLAC3D模拟了爆破荷载作用下分岔小净距隧道交替开挖过程,重点研究了中夹岩在不同开挖工况下损伤分布及演化规律,最后通过厦门海沧疏港通道分岔隧道工程项目现场声波损伤范围检测结果进行了验证.研究结果表明:爆破产生应力波在分岔口产生反射形成拉应力,使得分岔口断面损伤更严重;隧道中夹岩损伤呈不对称"V"字分布,由中夹岩内部至轮廓线损伤逐渐增大,主隧道侧中夹岩最大损伤在90°-120°范围内,匝道侧中夹岩最大损伤在90°范围内,中夹岩厚度对中夹岩损伤有较大影响,随着厚度的增加中夹岩损伤程度降低且损伤范围未贯通左右隧道;通过模拟改变不同进尺、开挖错距及开挖顺序发现,与2 m进尺相比,5 m进尺完全损伤区提高了 58.5％,损伤贯通区提高了 70％,错距1步较错距4步工况完全损伤区增加了 1.27 m,损伤贯通范围也出现一定增加,先开挖较小断面有利于中夹岩稳定,围岩损伤对称性较好,但远离中夹岩一侧岩体损伤会出现扩大,数值模拟结果与现场实测结果基本一致.模拟结果为该类公路分岔小净距隧道施工提供一定参考.

关键词：分岔隧道、中夹岩、爆破荷载、岩体损伤、损伤分布

所属期刊栏目：42

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;福建省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：46-53,88