路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—８８２５．２０１７．０６．２７ ２０１７年第６期（总第１９５期） 新建后祠隧道爆破振动对既有隧道的影响研究 钟元庆 （福建厦蓉高速公路漳龙段扩建工程有限公司，福建龙岩３６４０００） 摘要：新建隧道爆破施工不可避免地对既有隧道的通行安全产生影响。依托福建厦蓉高速公 路后祠隧道扩建工程，研究新建隧道爆破施工对既有隧道的影响规律。通过现场监测与数值模拟相 结合，得出爆破振动沿既有隧道横断面和轴线方向的动力特性，指出振动响应受到不同外界因素 （围岩级别、中夹岩厚度、开挖进尺、自由面夸件）的显著影响。 关键词：新建隧道；既有隧道；爆破振动；现场监测；三维数值模拟 中图分类号：Ｕ４５５．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—８８２５（２０１７）０６—０１３０—０８ ０ 引言 既有隧道左侧新建三车道隧道，然后再将既有右侧 二车道隧道原位扩建为四车道隧道，具体洞室位置 关系，见图１。 进入２１世纪，我国的交通运输事业迎来建设高 潮。越来越多的高速公路因交通量趋于饱和而被提 上改扩建日程，作为关键节点的隧道改扩建工程必 然受到充分的关注。目前，隧道改扩建主要有两种 形式：新建隧道、原位扩建隧道。新建隧道的施工 过程，实质上是一个在新平衡的基础上对围岩的再 次扰动过程，施工期间不仅有地应力的再次重新分 导Ｔ 新建三车道卜一． 堕 皇上利 老洞 卜— 耋 二车道扩建四车道 —１ｆ 布对新建隧道的影响，同时也有新建隧道施工对既 有隧道的影响 。 图１后祠隧道洞室位置关系｛单位：Ｉｌ１） 图１中，新建三车道隧道长ｌ ５４２ ｍ（ＺＫ１３０ ＋４７３～ＺＫ１３２＋０１５），净空（宽×高）１４．００ ｍ× ５．００ Ｉｌｌ；既有后祠隧道左洞长１ ０６８ １３１（ＫＩ３０＋７５０～ Ｋ１３１＋８１８），右洞长９６７ ｍ（ＹＫ１３０＋５４２～ＹＫ１３１ 隧道施工过程中，钻爆法是应用最为广泛的方 法，但是，钻爆法施工容易使岩体内部和地表产生 强烈的地震效应，危及周边结构的稳定。隧道改扩 建过程中，由于地质条件、保护耕地等原因使得新 建隧道与既有隧道间距较近，爆破作业将对既有隧 道的稳定性产生重大影响 。因此，如何控制新建 隧道爆破开挖对既有隧道的影响，保证既有隧道运 营安全是施工的难点，也是国内外爆破与岩石力学 界关心的核心问题之一 。 本文依托福建厦蓉高速公路后祠隧道扩建工程， ＋５０９），净空（宽×高）９．２５ ｍ×５．００ ｍ。根据工程 地质勘测结果，新建隧道洞身以中一微风化花岗岩 为主，为较坚硬岩，总体以Ⅳ级围岩为主。本文主 要研究新建三车道隧道爆破振动对既有后祠隧道左 洞的影响。 新建隧道主要采用台阶法施工，根据围岩情况， 必要时预留核心土体，上下台阶距离控制在１０～ １５ ｍ。台阶法炮眼布置，见图２。 上、下台阶装药量计算结果，见表１、表２。 爆破采用ＲＪ一２乳胶炸药，规格为：６３２×２００ 采用现场监测和数值仿真相结合的方式，研究新建 隧道对既有隧道的影响规律。 １ 新建隧道爆破振动现场监测研究 （０．１９ ｋｇ）药，光爆参数：Ｅ＝４０ ｃｎｌ，Ｖ：７０ ｃｍ，ｑ＝ 后祠隧道扩建工程位于龙岩市适中镇，是先在 收稿日期：２０１７一Ｏ１—１６ ０．３２ ｋｇ／ｍ，上台阶单位炸药消耗量１．３３ ｋｇ／ｍ ，下 台阶单位炸药消耗量０．７８ ｋｇ／ｍ ，周边眼采用空气 柱问隔装药，双雷管引爆，上台阶起爆顺序为图２ 作者简介：钟元庆（１９７２一），男，畲族，福建上杭人。高级Ｔ程 师，主要从事高速公路建设管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ： ｙｑ９３０５６２８＠１６３．ｅｏｎｌ。 中ｌ一１４的数字顺序，下台阶起爆顺序为图２中５— １—２—３— — ７ 钟儿Ｊ ：新建 制隧道 破振动刘 仃隧ｒ＿ｒｎ９ｉ…；￣ＩＩ［ｆ 删ｆ究 图２台阶法炮眼布置 表１ 上台阶爆破装药量计算结果 地叭 分类 炮眼 数ｌｌ】 深Ｊ地 受／ｔ ｓｙ，－ｉｉ艮药 ・ ｌ Ｉ汁 毪数／卷 约Ｉ◎ ｖ／ｋ 药Ｉ ｂｌ：／ｋｇ ｌ Ｉ４ ６２ ７０ 【）９５ ９．５（） １．３３ ２３ ９４ 爆破振动 ］ｌｌ ｌｙ，０采ｔｔ Ｊ能刈‘爆破振动４：ｉｌ 击ｆ Ｉ 进 行长【Ｉｌｆ 现场采集、ｉ 录和存储的 ｌ、ｃ一４８５０ 做洲 振仪，Ｊ Ｔ作原理， Ｉ矧３ ｌ’Ｃ一４Ｒ ＇曝删ｆｚ ｉ 数 值ｊ Ｊ即 数据值软件５｝＇ｉ：ｉｉ ￣ＬＬＩｌｌｋｉ／＊Ｅｉｄ水 图３ ＴＣ一４８５０爆破测振仪工作原理 乃他研究 具代 ，新建隧道Ｊｆ挖时， 破 振动测 布没在既仃隧道左洞，分圳距涧口ｌ２（）ｔ “ｎ （Ｖ级『 Ｉ）、２４０ ＩＩＩ（１Ｖ级 ，１ １）、３７０ ｉｎ（Ｖ级 ）、４９０ Ｉ１１（ＩＶ级… ）处 义献［４—５］研究丧【一 】Ｊ］， Ⅲ 爆破振动影响范…主 集巾在掌 前后约２０ ＩＩＩ， 闪此， 掌子 Ｊ 共布置５个洲点，各测点ｎ｜Ｊ距 １０ ＩＩ１， ４ 既ｆｌ隧 ｎ 新建一 进 ．１）断ｉ（ＩＩｆ 懑！ …… 新进 车道ｊ 【－Ｊ 俯视 ｛ｃ）Ｊ－见场 《Ｊ；‘ 图４爆破振动测点布置示意及现场照片 １．１数 统计分析 现场监测共 ｙ．ｉＪ彳］‘设振速数 ６２２组，数据分 布， ５ ５『ｌ１，振述大于ｌ０ ｔ ＩＩＩ／Ｓ的数据为０ 组；人ｆ ６．８（＇ｉｌｌｆＳ ｆｆｉｆ小ｆ １０¨Ｉｌｌｓ的数据为ｌｌ组， 『 ｉ ｌ．７６８％；大Ｊ ５‘・Ｉｎ／ｓ Ｉｆｄ１］，１ ６．８¨ｌｌ／ｓ的数抓为 ２５ ，Ｉ ４．１９３％；大于３ Ｃｌｎ／ｓ 小于５（！ｌｉｉ／Ｓ的数 据为６４组，占 ０ ２８９％；小丁３ ｃｎ１／ｓ的数据为 ５２２ ｌ１．ｆＩ ｌ＿匕８３．９２３％ Ｉｌｌｔｌ【：＞６ ８ｆＩＩｉ／Ｓ ２５１Ｉｌ：＞５，ｃ１Ｉｍ／ｓ ６４ ｎ：＞３ ｒｏｔｓ －－Ｊｌ：』ｅ它 图５振速总体数据分布 Ｉｔｔ ５可 ：新建隧道爆破施Ｉ 对既有隧道左 洞抓动 ｉＪ ｔ ｌｌ＇没有趟…ｌＪ《爆破安个 稃》 和爆破的 允许峰值振速（１０ Ｃｌｎ／ｓ）；此外．共计ｌ１组数｛ｌ１ （占 比１．７６８％）超…爆破的设防掀述（６．８ Ｃｌｌｌ／Ｓ）．综上 所述，新建隧道燃破施１ ／ｆ 会对既有隧道左｝ｌｆ４的安 全造成ｍ火威胁，ｍ 部分监测结 偏大的原【夫】 于： ①炮４Ｌ４ｎ设时未，眦挤按照没计 求；②部分ＩＸ域 循环川：挖进Ｊ 较人；④现场地质条件与《上程地质勘 ・１３２・ 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第６期（总第１９５期） 察报告》不完全吻合。 １．２爆破振动沿既有隧道轴向衰减规律 分别选取既有隧道左洞Ｋ】３０＋８７０，Ｋ１３０＋８８０。 Ｋ１３０＋８９０，Ｋ１３０＋９００等监测断面，对其爆破振动 ３．０ ２．５ 沿既有隧道轴向衰减的监测结果，见图６（图中矩形 框位置为爆破掌子面对应位置）。 图６中， 、，，、ｚ表示既有隧道轴向振速在 、 ｙ、ｚ方向振动响应情况。 ７ ６ 量２．０ １．５ ｛； １２０ １３０ １４０ １５０ ｌ６Ｏ 函４ 媸３ ｚ ｌ １２Ｏ ｌ３Ｏ １４０ ｌ５Ｏ １６０ 重 訾－．ｏ 磐０５ ．ｉ 与人口距离／ｍ 与入口距离，ｍ 与入口距离／ｍ （ａ）开挖至Ｋ１３０＋８７０位置 （ｂ）开挖至Ｋ１３０＋８８０位置 与人口距离，ｍ （ｃ）开挖至Ｋ１３０＋８９０位置 （ｄ）开挖至Ｋ１３０＋９００￣置 图６既有隧道轴向振速曲线 由图６可知：新建隧道爆破施工时，既有隧道 左洞振动响应在新建隧道掌子面前方大体呈先增后 到各连续位置处的爆破振动情况。而是根据地质资 料选取较有价值的典型断面，利用５个爆破测振仪 减，掌子面后方呈衰减的趋势，且振速最大峰值出 现在掌子面前方１０ ｍ左右位置处。 间隔１０ ｍ进行布置，连续监测两周。这样，也可通 过掌子面对应监测位置及其前后的振动响应，得到 １．３爆破振动随多因素影响的衰减规律 根据控制变量法，选取既有隧道左洞典型监测 断面ＫＩ３１＋１２０，Ｋ１３１＋１３０研究爆破振动随不同围 岩级别的衰减规律，选取Ｋ１３０＋９９０，Ｋ１３１＋０３０研 究爆破振动随不同中夹岩厚度的衰减规律，选取 Ｋ１３０＋９９０，Ｋ１３１＋０００研究爆破振动随不同开挖进 爆破振动随多因素影响的衰减规律。 表３监测断面属性 尺的衰减规律，选取Ｋ１３０＋９９０上下台阶爆破施工 研究爆破振动随不同自由面条件的衰减规律。监测 断面属性，见表３。 爆破监测过程中，受监测设备及人员精力所限， 未能随施工进度连续布设监测设备，所以也未能得 ８ ∞ 不同影响因素条件下振速曲线，见图７。 ／ 。 ６ ｇ 毫５ 倒 嘲４ 蠼３ 鹫 与入［｜距离，ｍ 銎 与入口距离，ｍ 与入口距离，ｍ （ａ）围岩 （ｂ）中夹岩 （ｃ）开挖进尺 图７不同影响因素条件下振速曲线 由图７（其中，三角形为掌子面位置所对应爆 破测振仪的振动响应）可知：爆破振动效应与围 岩级别、中夹岩厚度等因素有关。其它量不变 时，围岩质量越好，爆破振动效应越显著；中夹 ２新建隧道爆破振动数值模拟研究 本文基于ＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡ软件，建立实际隧 道工程模型，模拟研究新建隧道爆破施工对既有隧 道的影响规律。 岩厚度越小，爆破振动效应越显著；一次循环进 尺越大，爆破振动效应越显著；上台阶开挖时只 有一个自由面，炮孑Ｌ夹制作用较强，爆破振动效 应大于下台阶开挖。 ２．１计算模型 杨仁树等 的研究表明，计算模型边界达到开 挖洞室跨度的３～５倍时，边界效应对爆破振动的影 ｛＝ｌＩｌ 胰：新建 卡叫隧道爆破振动对既订隧道的影响研究 响很小 此，义巾计算模，ｉ４左，ｆ 侧边界各取６０ ｍ， 表４岩体及支护材料物理力学参数 Ｉ：侧取既钉隧道拱顶以上５５ ｍ，下侧取新建隧道底 拱以下６０ ＩＩ１，掌子面前后符取５０ Ｉ１１，最终形成 ｌ６５【Ｊ】Ｘ １２８ ＩＩＩ×ｌ００ ｍ的立方体模 ，约Ｉ７０万个 ．．隧道 维数值模 ，见ｉ ８ｌ 考虑观场复杂地质条件，选取觊钉隧道 洲 型监 ！ｌ内 ｍ Ｋｌ３１＋１２０，Ｋｌ３ｌ＋ｌ３（），Ｋ１３０＋９９０， Ｋ１３ｌ＋０００以及Ｋｌ３１＋０３０．分圳建 隧道Ｉ 仪 图８隧道三维数值模型 型，并将爆破茼载简化为 角形荷载直接施』ＪＩｌ 等 效弹性边 ｊ二 【 新建隧道‘ｊ左｛Ｉｊ！ｌ５老洞里程卡¨埘 模型・１，． 为水 方阳， 为竖直方向，ｚ 向为掌子 执；进方向 其中，在 侧边界施加、１ ｆ¨ 关系， 是５ 、 表５ 新建隧道与左侧老洞里程对应关系 ｚ向约束，底部施』Ｊ口ｙ和ｚ向约柬，前后侧边 施 ＪＪ口 向约 ，Ｉ 边界为应力边界， 模型外侧（除… 预地表平晰）令邴定为无反射边 根据ｒ稚地质勘察报告．Ｉ 程 岩体主 微 风化花岗 、『Ｉｌ 化花岗岩ｆｌＪ全风化化岗 等３利 材料，采Ｊ｝Ｊ材料模型ＭＡ３、一ＰＬＡ ＩＣ—ＫＩＮＥＭＡ３、ＩＣ 将新建隧道的模拟汁｛ ： 和监洲结果进仃埘 比，模拟结 ‘ 监洲结果的卡Ｉ１对误差在２０％以１人Ｊ． 模拟其非均顷、非连续、各向异性的流变特 Ｖｔ：－，许 使川Ｄｒｕｃｋｍ，一１）ｒａｇｅｒ屈服准则判断 性 服． 及支护材料物删力学参数， 表４ 这是丁氍允｝午的误差范同 ｆ１１此 ｉｔ，ｌｌ，数值模拟较好 地还原 Ｉ 程实际状况，通过数值模拟进行分析址科 学而 靠的 表６监测结果与模拟结果对比 测结粜与模￣Ｅ－ｒｉ 刈‘比， 表６ ２．２ 新建隧道爆破施工对既彳丁隧道的影响规律 分别选取 有隧道左洞ＫＩ３１＋１２０，Ｋ１３ｌ＋ｌ３０， Ｋｌ３０＋９９０．ＫＩ３ｌ＋０３０，Ｋ１３ｌ＋０００等５个监测断 ， ：对既 隧道的影响规律 ２．２．１ 爆破振动沿既有隧道横断面的动力特 既仃隧道横断 振动速度， 表７． 模拟新建隧道爆破施１一过程，行研究新建隧道爆破施 表７既有隧道横断面振动速度 巾表７ ｒ Ｊ‘ ：新建隧道爆破施Ｔ时，以既铂‘隧道 年洞迎爆侧边墙振动速度为参照，右侧边墙衰减至 ｌ１．１％～１３．４％，拱顶衰减至２９．２％～４２．５％．拱 底衰减歪４７．４％～５４．３％ 、 ２．２．２爆破振动沿既仃隧道轴向的动力特性 既仃隧道轴向振动衰减情况， 农８ ‘１３４。 路基１二程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第６期（总第１９５期） 既有隧道轴向各控制点振速曲线，见图９。 薰 与掌子面距离／ｍ 图９既有隧道轴向各控制点振速曲线 由图９可知，新建隧道爆破施工时，既有隧道 左洞轴向的振速衰减情况是：①掌子面前方振速峰 值随着距离变化先增大后减小，前方６～１０ Ｉｎ位置 处振速最大，与掌子面位置处相比振速增长６．４％～ ９．５％，主要影响范围为掌子面前方３０ ｍ到后方２ｏ ｍ； ②与掌子面距离相同时，掌子面前方振速普遍大于 后方；③掌子面前方２４～３６ ｍ、后方８～１６ ｍ位置 处振速衰减达到３０％，前方３２～４０ １７１、后方１２～ ２４ ｍ位置处振速衰减达到５０％，前方４２～５０ ｍ， 后方２４～３６ ｍ位置处振速衰减达到７０％。 ２．２．３爆破振动随多因素影响的动力特性 本文通过对不同围岩级别、不同开挖进尺、不同 中夹岩厚度、不同自由面等条件下，研究爆破振动对 既有隧道横断面和轴向的动力响应变化规律 。 ２．２．３．１爆破振动随不同围岩级别的动力响应 选取开挖进尺、中夹岩厚度等条件基本相同的 Ｋ１３１＋１２０，Ｋ１３１＋１３０监测断面进行对比分析，只有 围岩级别不同（其中Ｋ１３１十１２０为Ｖ级围岩，Ｋ１３１＋１３０ 为Ⅳ级围岩），两断面的振动速度曲线，见图１０。 断面Ｋ１３１＋１３０各位置处振速明显较大。由此 可知，最大振动速度与围岩级别有关，即在开挖进 尺、中夹岩厚度等条件相同情况下，围岩质量越好， 爆破振动速度越大。 ２．２．３．２爆破振动随不同开挖进尺的动力响应 选取围岩级别、中夹岩厚度等条件基本相同的 监测断面Ｋ１３０＋９９０，Ｋ１３１＋０００进行对比分析，只 有开挖进尺不同（其中Ｋ１３０＋９９０单循环进尺２．９ ｍ， Ｋ１３１十０００单循环进尺２．２ ｍ），两断面的振动速度 曲线，见图１１。 ｝∞ ● ｇ 蜷 四： 磐 ｝∞ ● ｇ ３ 憾｝ Ｋｌ３ｌ＋ｌ２Ｏ 鞲 Ｋ１３１＋ｌ３Ｏ 趔 磐 一６Ｏ 一４Ｏ 一２０ ０ ２０ ４０ ６０ 与掌子面距离／ｍ （ｂ）轴向 图１０ Ｋ１３１＋１２０和Ｋ１３１＋１３０振速曲线 与掌子面距离／ｍ （ｂ）轴向 图１１ Ｋ１３０＋９９０、Ｋ１３１ ４－０００振速曲线 断面Ｋ１３０＋９９０各位置处振动速度明显较大。 由此可知，最大振动速度与开挖进尺有关，即在围 岩级别、中夹岩厚度等条件相同情况下，一次循环 进尺越大，爆破振动速度越大。 ２．２．３．３爆破振动随不同中夹岩厚度的动力响应 为了量化分析爆破振动随不同中夹岩厚度的变 钟元庆：新建后祠隧道爆破振动对既有隧道的影响研究 ・１３５・ ６ ４ ２ Ｏ ８ ６ ４一 ． 一＼硝辎 化关系，针对新建隧道开挖断面ＺＫ１３０＋８８０（对应 分析。 减情况，见表９、表１０。 监测断面Ｋ１３０＋９９０）展开研究，将其中夹岩厚度分 别设计为１５，２０，２６，３０，３５，４０ ｍ进行对比 不同中夹岩厚度条件下既有隧道左洞的振速衰 表９不同中夹岩厚度条件下既有隧道横断面振速衰减情况 中夹岩厚度／ ——＝————＿ ＿ 石 『—墨 —— 堕堡——— ＿——— － 一 衰减 。衰减３０％位置／％位置 ｍ 衰减５衰减 。％位置／０％位置／ｍ 衰减７ 衰减 。％位置 ｏ％位置／ 不同中夹岩厚度条件下振速曲线，见图１２。 夹岩厚度越小，爆破振动效应越显著；②不同中夹 岩厚度条件下，横断面各位置的振速衰减情况基本 稳定，以既有隧道左洞左侧边墙振动速度为参照， 右侧边墙衰减至１０．９％～１３．７％，拱顶衰减至 ２５．８％～３６．８％，拱底衰减至４８．１％一５３．２％， 而且随着中夹岩厚度的增大各位置处振速与左侧边 墙振速的比值逐渐增大；③不同中夹岩厚度条件下， 中夹岩厚度／ｍ （ａ）横断面 掌子面前方振速最大值出现的位置和增长率较为稳 定（即振速最大值出现在前方４～６ ｍ位置处，与掌 子面位置处相比振速增长５．５％～７．５％）；④随着 １５ｍ ２０ｍ ２６ｒｎ ３０ｍ 中夹岩厚度逐渐增大，左侧老洞横断面各位置的衰 减速率逐渐减小；⑤随着中夹岩厚度逐渐增大，掌 子面前后的振速衰减速率逐渐减小。 ３５ｍ ４０ｍ ２．２．３．４爆破振动随不同自由面条件的动力响应 同一断面围岩级别、中夹岩厚度等条件完全相 与掌子面距离，ｍ 同，只有自由面条件不同，上台阶爆破时只有一个 自由面，而下台阶爆破时有多个自由面。新建隧道 上、下台阶爆破施工时既有隧道左洞横断面振速衰 减情况，见表１１。 （ｂ）轴向 图ｌ２不同中夹岩厚度条件下振速曲线 由表９、表１０、图１２可知：①同等条件下，中 。１３６‘ 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎ￣ｎｅｅｉｆｎｇ ２０１７年第６期（总第１９５期） Ｋ１３０＋９９０上、下台阶轴向振速曲线，见图１３。 的振动响应明显大于后方。 （４）爆破振动响应与围岩级别、循环进尺呈正 相关关系；中夹岩厚度越小，爆破振动效应越显著， 不同中夹岩厚度条件下，各位置处振速衰减情况基 本稳定；下台阶振动响应较弱且衰减较慢。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］陈陆军．典型高速公路隧道扩建方案及施工力学行为研究［Ｄ］．成都： 与掌子面距离／ｍ 西南交通大学，２０１３． ＣＨＥＮ ＬＪ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｅｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒ 图１３ Ｋ１３０＋９９０上、下台阶轴向振速曲线 由表１ｌ、图１３可知：①与上台阶爆破施工相 比，下台阶施工的振动响应明显降低，降幅分别为 ３８．３４３％，４７．３７４％， ３０．３０１％， ３４．９５５％， ｔｙｐｉｃａｌ ｈｉｇｈｗａｙｔｕｎｎｅｌ［Ｄ］．Ｃｈｅｆｌｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３． ［２］苏波，高可帅，宋瑞富．毫秒延时爆破振动叠加作用的数值模拟研究 ［Ｊ］．工程爆破，２０１２，１８（３）：１２—１６． ＳＵ Ｂ，ＧＡＯ ＫＳ，ＳＯＮＧ ＲＦ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ３９．４３２％；②以既有隧道左洞左侧边墙振动速度为 参照，下台阶爆破施工时，右侧边墙和拱底的振动响 应略有增加，拱顶的振动响应略有减小；③与上台阶 爆破施工相比，下台阶施工的振动响应衰减较慢。 ３结语 ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ ｄｅｌａｙ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１２，１８（３）：１２—１６． ［３］林从谋，陈礼彪，蒋丽丽，等．高速公路扩建大断面特小净距隧道爆破稳 定控制技术研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１０，２９（７）：１３７１—１３７８． ＬＩＮ ＣＭ，ＣＨＥＮ ＬＢ，ＪＩＡＮＧ ＬＬ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ・・ｓｐａｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒ－ｓｍａｌｌ ｃｌｅａｒ ｓｐａｃｉｎｇ ａｔ ｈｉｇｈｗａｙ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ［Ｊ］Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，２９（７）：１３７１—１３７８． 通过对爆破振动采用现场监测和数值仿真相结 ［４］石洪超．小净距隧道掘进爆破振动效应的研究及应用［Ｄ］．成都：西南 交通大学，２００８． ＳＨＩ ＨＣ．Ｓｔｕｄｙ Ｏ／１ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｃｌｅａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｕｎｎｅｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ 合的方式对后祠隧道扩建工程进行分析研究，得到 以下结论： （１）新建隧道爆破施工时，既有隧道左洞迎爆 侧边墙的振动响应最为显著，以既有隧道左洞左侧 边墙振动速度为参照，右侧边墙衰减至１１．１％～ １３．４％，拱顶衰减至２９．２％～４２．５％，拱底衰减 至４７．４％一５４．３％。 ｎｄａ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０Ｏ８． ［５］龚建伍，夏才初，郑志东，等．鹤上三车道小净距隧道爆破振动测试与 分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００７，２６（９）：１８８２—１８８７． ＧＯＮＧ ｊＷ，ＸＩＡ ＣＣ，ＺＨＥＮＧ ＺＤ，ｅｔ ａ１．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｓｈａｎｇｔｈｒｅｅ。ｌａｎｅ ｔｕｎｎｅｌｓ ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌ ｃｌｅａｒ ｓｐａｃｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２６（９）：１８８２ 一（２）新建隧道爆破施工时，振速最大值位置与 掌子面有一定的距离，且增长明显；掌子面前方 ６～１０ ｍ位置处振速最大，与掌子面位置处相比振速 增长６．４％～９．５％，主要影响范围为掌子面前方 ３０ ｍ到后方２０ ｍ。 ｌ８８７． ［６］ＧＢ６７２２－－２０１４爆破安全规程［ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１５． ＧＢ６７２２－－２０１４ Ｓａｆｅｔｙ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒｅｓｓ，２０１５． ［７］杨仁树，姜琳琳，杨国梁，等．不耦合定向断裂爆破试验研究［Ｊ］．煤 炭科学技术，２００９，３７（１１）：１１—１３． ＹＡＮＧ ＲＳ，ＪＪＡＮＧ ＬＬ，ＹＡＮＧ ＧＬ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ （３）新建隧道爆破施工时，掌子面前后差异较 ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００９，３７（１１）：ｌ１—１３． 大，掌子面后方衰减速率略大于前方；掌子面前方 钟元庆：新建后祠隧道爆破振动对既有隧道的影响研究 ・１３７・ ［８］杨建华，卢文波，陈明，等．岩石爆破开挖诱发振动的等效模拟方法 ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｅｄａｉｄ ｒｏｃｋ ｉｎ Ｄａｍａｏｓｈａｎｔｕｎｎｅｌ ｇｒｏｕｐ ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌ ｃｌｅａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ ［Ｊ］．爆炸与冲击，２０１２，３２（２）：１５７—１６３． ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２８（７）： ＹＡＮＧ ＪＨ，ＬＵ ＷＢ，ＣＨＥＮ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ａｎ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ １３６３—１３６９． ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ［Ｊ］．Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｈｏｃｋ Ｗａｖｅｓ， ［１０］毕继红，钟建辉．邻近隧道爆破震动对既有隧道影响的研究［Ｊ］．工 ２０１２，３２（２）：１５７—１６３． 程爆破，２００４，１０（４）：６９—７３． ［９ ３刘明贵．张国华，刘绍波，等，大帽山小净距隧道群中夹岩累计损伤效 ＢＩ Ｊ Ｈ．ＺＨＯＮＧ Ｊ Ｈ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ 应研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００９，２８（７）：１３６３—１３６９． ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｂｅｗ ｔｕｎｎｅｌ ｏｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｌａｓｔｉｎｇ， ＬＩＵ ＭＧ，ＺＨＡＮＧ ＧＨ，ＬＩＵ ＳＢ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅ ２００４，１０（４）：６９—７３． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｅｗｌｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｈｏｕｅｉ Ｔｕｎｎｅｌ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌ ＺＨＯＮＧ Ｙｕａｎｑｉｎｇ （Ｆｕｊｉａｎ Ｘｉａｒｏｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｚｈａｎｇｌｏｎｇ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｏｎｇｙａｎ ３６４０００，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗｌｙ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ’ｓ ｓａｆｅｔｖ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｈｏｕｃｉ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ Ｘｉａｒｏｎｇ ｈｉｇｈｗａｙ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ ｉｌｆｎｕｅｎｃｅ ｌａｗ ０ｆ ｔｈｅ ｎｅｗ１ｖ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｆｉｅｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｂｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｂｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｔｙｐｅ，ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｍｉｄ—ａｄｊａｃｅｎｔ ｒｏｃｋ，ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｉｚｅ，ｆｒｅｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｅｗｌｙ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｅｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ；ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｆｉｅｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｔｈｒｅｅ。 ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｎｕｍｅｒｉｃａ１ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ （上接第１２９页） Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ Ｒｅｔａｉｎｉｎｇ Ｗａｌｌ ｏｆ Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｋｅｙ Ｗａｔｅｒ－ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｄｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ＰＥＮＧ Ｊｉａｗｅｉ，ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕａｎｇｙｉｎｇ，ＸＩＯＮＧ Ｆｅｎｇ，ＳＨＵ Ｙｉｄｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｕｒｂａｎ ｒａｉｌｗａｙ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ａｎｄ Ｊｉｃｈａｎｇｈｅ ｋｅｙ ｗａｔｅｒ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｊｉａｎｇｓｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｉｌｆｎｕｅｎｃｅ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｋｅｙ ｗａｔｅｒ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｅｔ ｏｆ Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｕｒｂａｎ ｒａｉｌｗａｙ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ＦＬＡＣ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗｉｔｈ ｆｉｎｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｗａｌｌ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ ｗｉｎｇ ｗａｌｌ ｏｆ ｋｅｙ ｗａｔｅｒ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｄｕｒｉｎｇ ｉｍｐｏｕｎｄ ａｎｄ ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ ｗｉｎｇ ｗａｌｌ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｍａｌｌ ａｎｄ ｍｅｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｄａｎｇｅｒ ｏｆ ｓｌｉｐｐａｇｅ ａｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ ｗｉｎｇ ｗａｌｌ，ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｔｉｍｅｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；ｋｅｙ ｗａｔｅｒ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ；ｂｕｔｔｒｅｓｓｅｄ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｗａｌｌ；ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ＦＬＡＣ；ｉｍｐｏｕｎｄ；ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ