超小净距公路隧道后行洞开挖进尺研究.doc

超小净距公路隧道后行洞开挖进尺研究本文以重庆市黔江开发区某一隧道为研究背景,通过理论分析、数据整理、查阅资料和MidasGTSNX有限元软件数值模拟计算相结合的方法,研究超小净距公路隧道后行洞施工对先行洞二砌的影响,并进行了数值分析。讨论分析了五种净距、五种开挖进尺下后行洞爆破对先行洞二衬各关键部位振动速度和应力的影响,然后与理论计算的围岩释放压力对比分析,从而为日后的类似工程项目提供技术支持和工程经验。研究成果主要有以下几点:(1)监测数据和模拟的振速云图中均得出水平径向的振速大于切向的振速约是其3倍,爆破开挖监测数据的回归分析得振速衰减经验公式,计算出爆破允许的最大单段装药量并判定当前实施爆破方案的装药量是否过大,指导隧道施工。(2)同一进尺的情况下,净距在0.5D和1D之间,振速值和应力值的降幅都比较大,因此0.5D或者超小净距时,应该提高施工时监控量测的频率。(3)研究结果表明,为防止开挖进尺过大造成先行洞二衬开裂。0.5D净距时,允许开挖进尺小于1m;1D净距时,允许最大开挖进尺1.5m;净距1.5D时,允许最大开挖进尺为2m;大于2D净距时,开挖进尺可以大于3m,具体情况依现场实际地质情况而定。(4)同净距时,应力在各关键部位的分配,与开挖进尺无关;在各关键部位应力的分配主要集中在迎爆侧拱腰处,随着净距的增大应力的分配逐渐向背爆侧拱腰过渡。迎爆侧拱腰的比重由0.5D时的64%降到2.5D时的40%,在0.5D到1D时降幅比较大,为13%,往后净距每增加0.5D时左拱腰的应力依次减少4%、4%、3%左右;背爆侧拱腰由0.5D时的8%增到2.5D时的21%,在0.5D到1D时增幅比较大,为6%,往后净距每增加0.5D,依次增加3%、3%、1%。