文章编号：1000-033X(2016)09-0119-05
QUALITYMEASUREMENTANDCONTROLI质型检测与控制
软弱围岩隧道爆破开挖围岩应力分布
及变形控制研究
王轶，熊山铭
（江西省赣南公路勘察设计院，江西赣州341000）
摘要：为了研究软弱图岩隧道爆破施工过程中掌子面周边围岩应力和位移的变化情况，依托寻全高速松虎坑3号隧道爆破施工实例，利用有限元软件MIDAS/NX对软弱图岩隧道爆破过程中掌子面周边图岩的位移-时间变化及其应力分布情况进行了分析，并且总结了软弱围岩隧道开挖过程中围岩的变形机理及相应的控制变形工程对策。结果表明：爆破过程中爆破荷载的主应力对已开挖洞室周边围岩的影响范围较小，掌子面周边围岩的位移沿开挖轮廊线向四周扩散，其位移量也逐渐减小。
关键调：软弱围岩隧道；爆破施工；爆破荷载；应力和变形
中图分类号：U455.6
文献标志码：B
StudyonStressDistributionandDeformationControlof Blasting
Excavationof Tunnel withWeak SurroundingRocks
WANG Yi, XIONG Shan-ming
(Gannan Highway Survey and Design Institute of Jiangsu Province, Ganzhou 341000, Jiangxi, China)
Abstract: In order to study the change of stress and displacement around the tunnel face during the blasting excavation of tunnels with weak surrounding rocks, the finite element software, MIDAS/NX, was applied to analyze the displacement-time correlation and the distribution of stress based on the construction of No. 3 tunnel at Songhu pit of Xunquan Expressway. The mechanism of surrounding rocks deformation and countermeasures were summarized. The results show that the principal stress of blasting load has minor effect on the surrounding rocks; the displacement of rocks around the tunnel face diminishes along the excavation contours.
Key words: weak surrounding rock; blasting excavation; blasting load; stress and deformation
0引言
近年来，许多学者对爆破开挖后围岩的稳定性做了大量的研究。宋波等-2}通过现场监测和数值模拟相结合的方法，对爆破作用下围岩的稳定性进行了分析；阳生权等[3-4]基于地下结构及对围岩的爆破震动监测，通过分析峰值质点振动速度及其主振动频率，阐述了围岩介质体中爆破地震波的传播规律以及地下结构与围岩爆破的地震效应；肖明等[5-7] 根据数值计算提出了在地下洞室开挖爆破中，确定围岩松动图、预估岩体开裂深度及爆破损伤影响范
收稿日期：2016-01-21 万方数据
围的方法；傅洪贤[8]采用超声波方法测试并分析围岩爆破松动圈的大小、形状及主要影响因素。虽然众多学者做了大量的研究，但在软弱围岩隧道爆破过程中掌子面周边围岩的受力和变形的时程分析方面还缺乏广泛认识和深人研究。
鉴于此，本文采用时程分析的方法对爆破施工过程中各阶段围岩的位移变化情况和所占比例进行整理和统计，并以此分析围岩的变化趋势。另外，对掌子面周边的主应力进行分析，对最大主应力的分布情况及其对已开挖洞室轮廊线的影响进行探讨，以期提高隧道爆破开挖效率，并为类似工程提供借鉴。
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