上穿公路隧道爆破对下方供水隧洞的振动影响研究-论文.pdf

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1、第40卷，第3期公路工程Vo1．40，No．32015年6月HighwayEngineeringJun．，2015上穿公路隧道爆破对下方供水隧洞的振动影响研究蔡路军，朱方敏，吴亮，韩芳，彭胜(1．武汉科技大学理学院，湖北武汉430065；2．广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州510635；3．中铁港航一武汉科技大学爆破技术研究中心，湖北武汉430065)[摘要]新建的大望山公路隧道从既有沙湾供水隧洞上方穿过，形成空间隧道交叉，高程上它们最小距离21．5m，并且交叉段公路隧道和供水隧洞围岩分别为IV级和V级，

2、岩性较差。上穿隧道爆破开挖会对下方供水隧洞的稳定造成一定影响，需对其进行具体的研究，应用ANSYS／LSDYNA对其进行数值模拟是一种较为合适的方法。通过计算，结果表明：当上穿隧道掏槽爆破最大单响药量为8．0kg时，下方供水隧洞拱顶单元方向上的拉应力为0．12MPa，比其它两个方向的拉应力大，第一主应力为0．13MPa；隧洞拱顶质点垂直振动速度最大，约为2．8cm／s，小于水工隧道规定的安全质点振动速度7cm／s，不会造成供水隧洞的破坏；供水隧洞质点垂直振动速度峰值在拱顶处较大，沿隧洞断面向下逐渐减小，而水平振

3、动速度峰值沿断面向下先增大后减小，垂直振动速度峰值在整个断面上都大于相应点的水平振动速度峰值。分析结果可用来指导上穿隧道的爆破施工及供水隧洞的监控量测。[关键词】上穿隧道；供水隧洞；交叉隧道；爆破振动；数值模拟[中图分类号]U455．6[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2015)03—0028—05InfluenceofBlastingVibrationofLowerWaterSupplyTunnelontheExcavationofUpperTunnelCAILujnn，ZHUFangmin，W

4、ULiang，HANGFang，PENGSheng'(1．ScienceCollege，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan，Hubei430065，China；2．GuangdongHydropowerPlanning＆DesignInstitute，Guangzhou，Guangdong510635，China；3．Bias-tingTechnologyResearchCenter，CRPCE．WUST，Wuhan，Hubei430065，China)[Ab

5、stract]Thenewhighwaytunnelgoesthroughabovetheexistedwatersupplytunnel，withwhichformsthecrosstunnelsinspace．Theminimumcleardistancebetweentheupperandlowertunnelis21．5m．AnumericalsimulationwithANSYS／LS．DYNAiSconductedtoevaluatethevibrationsofthelowersupplywate

6、rbytheblastingexcavationexplosionoftheupperhighwaytunne1．ThedynamictensilestressinXdirectionofthevaultinthewatersupplytunnelis0．12MPa，thefirstprincipalstressis0．13MPa．Themaximalverticalvibrationvelocityofthevaultinthewatersupplytunnelis2．8cm／swhichissmallert

7、han7．0cm／srequiredinprojects．Theverticalpeakparticlevibrationisbiggerthanthoseintheothertwodirections，whichisfocusonthevault，anddecayeddownwards．Theresultscanguidetheexcavationofupperhighwaytunnelandmonitoringoflowerwatersupplytunne1．[Keywords]upperhighwaytu

8、nnel；watersupplytunnel；crosstunnel；blastingvibration；numeri—ca】simulation的需要或受到既有隧道条件的限制，新建隧道不可0引言避免地会穿越既有隧道。由于地质条件的因素，一近年来，对交通设施建设的需要不断增加，隧道般穿越隧道与既有隧道之间净距较小，这一方面会建设越来越多。由于要满足地下空间综合开发利用导致在新建隧道施工