连拱隧道爆破开挖对既有下部隧道的影响研究

城市地下工程中常遇到近接既有隧道岩体爆破开挖的问题。乌鲁木齐市新建雅山连拱隧道为全线上穿近接既有隧道的典型工程,因其与既有隧道间距离较近,使得掘进爆破时对既有隧道结构的振动强度控制十分困难。为此,该文针对新建雅山连拱隧道掘进爆破开挖,利用LS-DYNA动力分析软件对不同掏槽爆破条件下连拱隧道中导洞掘进爆破时对既有隧道结构的动力响应情况进行了数值模拟计算,并结合现场爆破试验及振动测试数据验证了数值计算结果的正确性。结果表明:1)中导洞掘进爆破时,既有隧道迎爆侧拱肩处的振动强度最大,且振动强度与掏槽药量具有明显的线性关系;2)中导洞掏槽孔齐爆药量小于6kg时,既有隧道衬砌上的质点振动速度可控制在设定阈值4cm/s以内;3)受衬砌质点与掏槽孔间距离和边界条件的影响,中导洞掏槽爆破时隧道衬砌迎爆侧拱肩处和拱脚处的有效应力最大。但各工况下的有效应力均小于0.15MPa,不足以使隧道衬砌发生拉、压破坏。