何忠明，蔡军，王利军，罗欣，卫晓波



地铁隧道爆破开挖引起地表位移沉降的数值模拟

何忠明1,2，蔡军2，王利军3，罗欣3，卫晓波3

(1. 长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室，湖南长沙，410114；2. 长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙，410114；3. 广州市地下铁道总公司建设总部，广东广州，510380)

以珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程隧道为依托工程，针对地表受到隧道开挖及爆破的影响引起的沉降问题，运用有限差分软件FLAC3D建立隧道开挖的数值模型，模拟隧道在爆破荷载作用下引起的地表沉降并分析其沉降规律。研究结果表明：在隧道单线洞壁施加爆破荷载后，隧道掌子面和一定范围内的开挖区地表位移沉降对隧道爆破开挖的响应较大，其地表沉降最大值为21.48 mm；在单线隧道爆破开挖引起地表沉降稳定后，进行第2条线隧道爆破开挖时，随着隧道已开挖区至隧道掌子面的距离增大，隧道地表最大位移沉降位置由两线隧道中心向两线隧道地表转变，沉降幅度与到隧道掌子面的距离有关；距隧道开挖掌子面越近，沉降量越大，最大沉降为32.99 mm。

隧道；爆破开挖；地表沉降；冲击荷载

建设地铁不仅能释放城市地面空间、优化交通结构、美化城市环境，而且对市民的出行交通带来便利。然而，在城市隧道建设过程中势必会对隧道地表的土层造成一定的扰动，使土基发生变形。建筑物直接与地表土层相连，所以，施工过程会对土层产生扰动引起土基变形，会使地表建筑物产生不均匀沉降、沉陷、倾斜、开裂等危害[1−3]，对人们的日常生活带来很大影响，故在进行爆破开挖施工时，严格控制地层变形是城市隧道建设施工过程首要考虑的问题。……