预留核心土法隧道爆破围岩损伤与振动特性研究

作     者：孙雅珍 王龙岩 王金昌 何放 祝奉斌 SUN Yazhen;WANG Longyan;WANG Jinchang;HE Fang;ZHU Fengbin

作者机构：沈阳建筑大学交通与测绘工程学院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 浙江交工路桥建设有限公司浙江杭州310058 

出 版 物：《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shenyang Jianzhu University：Natural Science)

年 卷 期：2024年第40卷第5期

页      面：904-912页

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：国家自然科学基金项目(52008269) 浙江交工协同创新联合研究中心项目(ZDJG2021004) 浙江省科技厅项目(2022C03180) 浙江省住房与城乡建设厅科研项目(2022K073,2022K169) 

主　　题：预留核心土法 损伤与振动特性 HJC本构模型 数值模拟 现场监测 

摘      要：目的 研究预留核心土法爆破开挖影响下的山岭隧道围岩损伤与振动特性,为爆破参数优化以及隧道加固设计提供理论参考。方法 依托新疆阿克特蒲2号左洞隧道工程,借助ANSYS/LSDYNA软件建立隧道爆破开挖数值模型,基于现场实际开挖轮廓和振速监测数据验证数值模型的合理性,进而分析围岩累积损伤特性、振速分布和振速衰减规律。结果 爆破结束后,隧道轮廓平整,预留核心土上部损伤严重;隧道拱顶y方向、拱肩z方向及拱脚x方向的振速最大;距离掌子面越近,采用萨道夫斯基经验公式预测的振速结果误差越大。结论 为保证结构稳定性,在下次爆破施工前可以通过减少掏槽孔、辅助孔的装药量或者调整其孔网参数来减小爆炸荷载,沿最大振速方向进行重点加固;采用萨道夫斯基经验公式预测距离掌子面10 m内的振速时,避免仅用z方向距离近似为爆心距大小,应同时考虑三个方向的距离。