鄰近既有隧道的爆炸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及其防護(hù)結(jié)構(gòu)

連衛(wèi)東, 葉 娟， 謝劍鳴， 劉鋒濤*， 戴北冰， 湯連生

(1. 中國路橋工程有限責(zé)任公司， 北京 100011； 2.中山大學(xué)地球科學(xué)與學(xué)院， 廣州 510275; 3.中山大學(xué)土木工程學(xué)院， 廣州 510275)

隨著城市地鐵快速發(fā)展，隧道工程建設(shè)日益增多，新建工程無法避免與既有隧道發(fā)生近距離交叉、重疊和并行的現(xiàn)象[1-3]。特別是采用鉆爆法等爆破施工過程中極易對(duì)鄰近既有隧道產(chǎn)生不利的影響[4]，如果爆破施工不當(dāng)，爆炸振動(dòng)效應(yīng)必然會(huì)對(duì)隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不同程度的損傷破壞，因此鄰近隧道對(duì)爆破振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究已經(jīng)成了隧道爆破施工的關(guān)鍵問題之一[5]。由于爆破現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究中存在著花費(fèi)大，實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜等局限，所以基于有限元等數(shù)值模擬方法成了研究隧道的爆炸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的必不可少的手段之一。由于ANSYS/LS-DYNA軟件中顯式動(dòng)力分析有限元程序特別適用于分析爆炸與高速?zèng)_擊等大變形動(dòng)力響應(yīng)問題，因此該方法在中外眾多與隧道的爆炸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)相關(guān)研究中得到了較為廣泛的應(yīng)用。利用該方法，姚勇等[6]研究了小凈距隧道爆破振動(dòng)特性受圍巖、凈距、埋深條件的影響；林從謀等[7]分析了爆破時(shí)既有隧道結(jié)構(gòu)不同位置點(diǎn)振動(dòng)速度的特點(diǎn)；王新宇等[8]對(duì)相鄰隧道不同凈距時(shí)爆破施工裝藥量等因素影響下的爆破振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行研究；吳進(jìn)科等[9]模擬了鉆爆施工的不同爆破施工工序?qū)扔兴淼澜Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)影響；Feldgun等[10]研究了爆破時(shí)沖擊波在周圍介質(zhì)中的傳播及其與附近隧道的相互作用；……