软岩隧道围岩爆破轮廓控制技术研究

为了解决隧道在穿越软岩时,隧道围岩爆破轮廓难以有效控制的问题,提出了在优化光面爆破过程中,利用设置缓冲炮眼参数的方法,对隧道围岩爆破轮廓进行控制。结合中(国)老(挝)铁路玉溪至磨憨段隧道施工爆破资料,建立了三维模型。采用ANSYS/LS-DYNA软件,对软岩隧道缓冲爆破过程进行数值模拟,分别得出了隧道裂纹扩展云图、有效应力曲线图和振动时间曲线图,对比得到了效果最优的缓冲眼参数。将数值模拟参数组合应用于隧道施工过程中,能够很好地评价围岩爆破轮廓控制效果。研究结果表明:①缓冲眼装药量为辅助眼装药量的60%~80%时,裂纹扩展模拟效果达到最优;②缓冲眼装药量为辅助眼装药量的60%时,在X轴方向振动速度最小,在Y轴方向振动速度变化不大;③在模拟取值范围内,有效应力与装药量呈正相关关系。当装药量为辅助眼的60%时,超挖量可以控制在10 cm以内,围岩起伏度小于5cm。