基于围岩破坏特征的单洞四车道公路隧道围岩分级修正研究

为了对单洞四车道公路隧道围岩分级方法进行研究,首先通过调研对隧道开挖围岩破坏过程进行分析,得出围岩由好到差的3种破坏特征;其次采用数值模拟方法,对不同围岩级别条件下的多种工况进行计算,根据结果对围岩破坏特征进行研究,并据此进行围岩参数分级以及隧道开挖工法判定,最后结合现场测试进行验证。研究结果表明:(1)将围岩塑性区骤增、拱部出现受拉区、承载力不足导致整体失稳3种围岩破坏特征作为Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩分级的依据;(2)根据数值计算结果以及结构破坏特征分析,单洞四车道公路隧道Ⅱ级围岩条件适用全断面法开挖,Ⅲ级围岩适用台阶法开挖,Ⅳ级围岩适用CD法开挖,Ⅴ级围岩适用CRD法开挖;(3)根据计算结果分析提出了结合单洞四车道公路隧道围岩破坏特征修正的围岩分级BQ值。

硬质地层下近接隧道爆破振动影响分区及动力响应研究

为探究硬质岩地层下立体交叉隧道近接爆破施工对既有隧道的影响程度,依托福厦客专新大帽山1号隧道和既有新刘塘1号隧道,以基于国内爆破振动规范的“频率-振速”双判据作为分区标准,对新建隧道爆破振动影响分区及动力响应展开研究。首先,通过三轴试验和Hoek-Brown准则得到计算参数;其次,对不同工况下新建隧道爆破振动规律开展研究,得到爆破振动影响分区;最后建立三维有限元模型,探究新建隧道在既有隧道正下方爆破时既有隧道的动力响应规律。研究结果表明:(1)通过迎爆侧最大振速衰减曲线,分析得到依托工程的爆破振动影响分区,判断既有隧道处于弱影响区;(2)爆破对上下方向的影响范围大于左右方向,得到硬质岩地层单线铁路隧道的爆破振动影响总分区;(3)爆破对未开挖段上方既有隧道的影响范围大于已开挖段的影响范围,且由于介质反射,导致已开挖段上方既有隧道振速衰减较慢;(4)通过现场监测结果验证了数值模拟的正确性,且既有隧道结构变形及受力均满足影响控制要求。