新建地铁隧道施工爆破振动对既有隧道的影响及爆破参数优化

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随着城市地铁线路数量的增多,许多新建地铁隧道需下穿既有隧道。当新建地铁隧道采用矿山法修建时,爆破振动会对既有隧道产生影响。由于隧道围岩内存在复杂的应力状态,开挖产生的爆破振动难以得到有效控制。因此,需要研究如何减少爆破振动对既有隧道结构的影响,保证既有隧道的正常运营。本文以深圳地铁6号线银湖站~八卦岭站矿山法施工区间隧道为工程背景,利用ANSYS/LS-DYNA分析新建隧道爆破施工对既有隧道的影响,并对爆破参数进行优化。具体研究内容如下:(1)以现场实际爆破参数为依据建立数值模型,通过对比模拟与实测的地表振动数据,对数值模型参数的准确性进行验证。(2)运用ANSYS/LS-DYNA模拟隧道开挖爆破振动对既有隧道的影响,分析既有隧道受爆破振动影响最不利的位置,同时判断既有隧道的爆破振速是否超过爆破安全控制标准,以及该爆破方案是否会影响既有隧道的安全运营。(3)针对现有爆破方案的不足,选取爆破进尺长度、微差延期时间、装药不耦合系数三个爆破参数,建立不同工况模型,分析不同爆破参数对爆破振动的影响,并对其进行优化,以降低爆破振动强度。(4)依据爆破参数优化结果,设计新的爆破参数,调整爆破施工方案,提出合理的降振措施,应用于工程实际。本文立足于工程实际,针对矿山法施工过程中遇到的爆破振动强度大等问题进行研究,具有一定的实用价值,为以后城市地铁隧道矿山法开挖提供借鉴。
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