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小凈距隧道爆破振動效應(yīng)數(shù)值模擬分析

發(fā)布時間:2024-07-01 22:56
  為了分析小凈距隧道爆破圍巖動力響應(yīng),通過數(shù)值仿真模擬了不同中夾巖厚度和施工超前距離下隧道爆破,分析了圍巖及先行洞隧道襯砌的應(yīng)力、振動速度變化規(guī)律。結(jié)果表明:不同中夾巖厚度隧道,圍巖應(yīng)力隨著中夾巖厚度的增大而較小,且主要分布在中夾巖墻和拱底部位;不同施工超前距離的隧道,隨著超前距離的增大,先行洞隧道襯砌不同部位的振動速度呈"V"型分布,得出了安全合理的小凈距隧道爆破施工超前距離,可供同類工程參考。

【文章頁數(shù)】:4 頁

【部分圖文】:

圖1有限元分析模型

圖1有限元分析模型

本文以余慶至安龍高速公路羅望9標(biāo)里平Ⅱ號隧道項目為依托,隧道結(jié)構(gòu)形式采用分離式,隧道設(shè)計斷面為小凈距隧道。按照現(xiàn)場地質(zhì)情況,本文選取YK3+570~YK3+790段進行建模分析,為了減小邊界情況影響,隧道埋深取6m,左右邊界取6m,下邊界取9m,左右兩側(cè)施加軸向約束,上邊界施加軸....


圖2不同凈距下圍巖第一主應(yīng)力分布

圖2不同凈距下圍巖第一主應(yīng)力分布

如圖2所示,提取了不同凈距下隧道爆破振動圍巖第一主應(yīng)力分布云圖,根據(jù)圖中顯示可知圍巖最大第一主應(yīng)力隨著中夾巖墻厚度增大而減小,受到影響較大的部位位于中夾巖墻位置處,但未超過泥質(zhì)灰?guī)r的屈服強度,爆破波以間斷性波向周圍傳播,可見,隧道爆破振動圍巖受到影響的部位主要集中在中隔墻和隧道拱....


圖3不同凈距與圍巖等效應(yīng)力關(guān)系

圖3不同凈距與圍巖等效應(yīng)力關(guān)系

如圖3所示,隨著隧道凈距的增大,爆破振動圍巖等效應(yīng)力逐漸降低,可見凈距越大,后行洞爆破開挖對先行洞產(chǎn)生的影響越小。在0.5D~1.5D區(qū)間,后行洞隧道爆破產(chǎn)生的圍巖等效應(yīng)力較大且遞減的速率較快,由于爆破應(yīng)力波隨著距離不斷在衰減,在巖層厚度較小時受到應(yīng)力波影響相對較大,而在1.5D....


圖4不同隧道中夾巖厚度在不同監(jiān)測點X方向振動速度關(guān)系

圖4不同隧道中夾巖厚度在不同監(jiān)測點X方向振動速度關(guān)系

在隧道爆破振動中,依據(jù)GB6722—2014《爆破安全規(guī)程》對允許爆破振動速度的規(guī)定,取20cm/s作為上限值,評價隧道爆破振動的安全性。本次隧道爆破對先行洞襯砌迎爆側(cè)進行振動速度監(jiān)測,監(jiān)測點分別布置在拱腳、拱腰下段、拱腰上段、拱頂4個點,得到不同監(jiān)測點的水平及豎直方向的振動速....



本文編號:3999310

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