小间距隧道钻爆施工开挖工序研究

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1、小间距隧道钻爆施工幵挖工序研究吴进科孔恒傅洪贤刘琨刘同良刘羽北京市市政一建设工程有限责任公司北京市政建设集团有限责任公司北京交通大学土木建筑工程学院北京市市政二建设工程有限责任公司采用钻爆法修建小间距隧道时，后行隧道爆破施工将对先行隧道结构产生振动，影响先行隧道的安全性。以北京怀柔区头道穴小间距隧道为工程背景，釆用ANSYS软件建立二维数值计算模型，并结合现场监测数据完善计算模型，研宄丫4种不同施工工序时后行隧道对先行隧道结构产生的振动影响，得出先行隧道迎爆侧边墙受到的振动最大，拱脚处和轮廓线不连续处出现应力集中；因此规定施工中最大段药量不能超过32kg,且

2、先行隧道的下台阶开挖掌子面不宜超越后行隧道上台阶掌子面。若有进度要求，先行隧道宜先开挖左下台阶，以达到保护先行隧道安全的目的。关键词：小间距隧道;爆破施工;动力响应;开挖工序;基金：W家自然科学基金资助项目（51278042）TheresearchoftheprocessofdrillingandblastingofsmallspacingtunnelWUJin-keKONGHengFUHong-xianLIUKunLIUTong-liangLIUYuBeijingNo.1MunicipalConstructionEngineeringCo.，Ltd.;Be

3、ijingMunicipalConstructionCo.，Ltd.;SchoolofCivilEngineering，BeijingJiaotongUniversity;BeijingNo.2MunicipalConstructionEngineeringCo.，Ltd.;Abstract：Whensmallspacingtunnelisbuiltusingdrillingandblasting,blastingvibrationfromnextbuilttunnelaffectsthesafetyoffirstbuilttunnel.BasedonTou

4、daoxuesmallspacingtunnelinHuairoudistrictofBeijing，thefiniteelementmodelofactualengineeringismodeledbyANSYSsoftware.Thefiniteelementmodelisupdatedbythemonitoringdata.Accordingtothefiniteelementmodel,blastingvibrationoffirstbuilttunnelisanalyzedwhenfourdifferentexcavationprocedures.

5、Itisconcludedthatthevibrationofthesidewallofthefirstbuilttunnelisthelargest,thestressconcentrationoccursatthefootofthetunnelandthediscontinuityofthecontourline.Itisadvisedthatthemaximumchargeperdelayislessthan32kgandthefaceoflowerbenchofprecedingtunnelshouldnotbebeyondthetunnelface

6、ofbackwardtunnel.Thepartofthelowerleftbenchcanbeexcavatedinordertoreducethetimelimitforthetunnel.Keyword：smallspacingtunnel;blastingexcavation;dynamicresponse;theprocessofexcavation;由于受地形或选线限制，隧道建设中出现了许多小间距隧道。小间距隧道的爆破施工必然造成屮间岩墙和既有隧道结构的振动和损伤。损伤后的屮间岩墙和既有隧道结构力学性能劣化、强度降低、完整性变差。当中间岩墙和既有

7、隧道结构的损伤达到一定程度后，爆破施工极易诱发既有或先行隧道结构开裂或衬砌掉块。目前，由于小间距隧道日益增多，而对爆破近区的振动规律却刚刚开始关注，爆破近区的振动规律尚未确定_[1-4]，由爆破施工对中间岩墙、既有或先行隧道结构的破坏机理还不清楚J5-8]。在爆破近区损伤破坏机制方面，卢文波等M研究发现爆破近区和远区的破坏机制和类型不同，爆破振动破坏判据存在巨大差异。在实际工程中，通常是爆破技术人员或专家根据隧道实际情况来确定。《爆破安全规程》(GB6722-2014)规定1^1爆破对交通隧道振动控制标准为10"20cm/so在.招宝山小净距隧道钻爆施工中，

8、后建隧道对先建隧道的初期支护爆破振动速度安全允许标准