小净距隧道的爆破震动响应研究分析
2018-07-09李萍萍宁翠萍
科技风 2018年31期
李萍萍 宁翠萍
摘要:随着经济的迅速发展,交通运输量不断增加,地下空间的开发利用变得越来越重要。在现有隧道附近修建新的隧道不仅可以提高运输能力,而且可以减少建设投资。然而,由于工程地形和地质条件的影响,新建隧道与现有隧道之间的距离往往相对较小,所以容易出现问题。本文以小瓢沟隧道工程为依托,研究了现有隧道爆破对新隧道的爆破振动响应。通过ANSYS/LSDYNA有限元软件,并结合小瓢沟隧道的具体工程情况,进行相关研究分析。
关键词:小净距;既有隧道;爆破
1 工程介绍
改建铁路西安至安康增建二线XKS1标工程小瓢沟二号隧道,新建隧道与现有大瓢沟为小净距隧道,该隧道的初始里程为DK79+993,隧道的最终里程是DK80+570,隧道全长约为577m。
2 模型的建立
本章基于ANSYS/LSDYNA有限元程序,有限元模型的大小取为65m×42m×35m,整体有限元的模型如图1所示。模型的六个边界均应用无反射边界,模型底部应用三个方向的约束。在有限元模型中,围岩为solid181 solid element,衬砌采用shell163 shell element。
3 模拟结果分析
为了确定新建隧道爆破施工时,现有隧道监测点的合理布置,本文以隧道里程DK80+354爆破面为例,进行了相关数值的模拟。隧道里程DK80+354处两隧道净距约为10m。
图2显示了现有隧道的关键节点的位置。现有研究表明,新建隧道爆破时,既有线路迎爆侧的振动响应远大于背爆侧,而隧道迎爆侧直墙段处的振动强度大于其他位置。其中,关键节点3距离地面1.2m,关键节点4距离地面1.8m,关键节点5距离地面2.4m,关键节点6距离地面4.8m,关键节点8、9与关键节点6、5关于隧道中心线对称布置。……
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