邻近既有铁路隧道衬砌爆破动力响应的影响规律

作     者：郭云龙 孟海利 孙崔源 刘一伟 薛里 邓逆涛 GUO Yunlong;MENG Haili;SUN Cuiyuan;LIU Yiwei;XUE Li;DENG Nitao

作者机构：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 北京铁科特种工程技术有限公司北京100081 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2023年第44卷第6期

页      面：103-112页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2017G007-A) 中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发计划项目(2022YJ087) 

主　　题：铁道工程 衬砌 隧道爆破 爆破振动 数值模拟 

摘      要：依托海南铁路改造项目的新建隧道爆破工程,研究钻爆法施工产生的地震波对邻近既有铁路隧道衬砌的振动影响。开展现场爆破振动测试,基于实测数据建立邻近既有隧道爆破有限元数值模型,并采用现场监测方法验证模型;以实测振动波作为爆破荷载,分析不同围岩级别和不同隧道净距对邻近既有铁路隧道衬砌爆破动力响应的影响规律。结果表明:该工程地质环境下,采用15 ms孔间起爆延时易产生爆破振动叠加效应;模型和监测2种方法得到的结果在振动波形、爆破振动速度峰值和频谱特征3方面的吻合度均较好,模拟结果能够表征现场监测的爆破振动响应特性,模型建立方法可行且参数设置可靠;爆破参数不变,隧道间净距越小且围岩质量越好、越完整,既有铁路隧道衬砌的爆破振动速度就越大,衬砌受爆破地震波影响越明显,更容易出现拉应力,更易造成衬砌受拉破坏。邻近既有铁路隧道爆破时,须重点关注净距较小且围岩质量较好及很差2种情况下的衬砌动力响应。