路堑施工对邻近隧道安全影响的数值分析及防护研究

• 作 者: 宋广晨
• 出 处: 中南大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 路堑 既有隧道 静载荷分析 爆破优化 数值分析 防治措施

摘要：随着我国节约集约利用土地政策出台和工程建设项目的增多,越来越多的新建工程邻近既有建筑(构)物修建。在邻近既有隧道一侧进行路堑施工,必然会对邻近隧道产生影响。当路堑开挖引起的岩体位移超过一定程度时,就会引起衬砌结构的倾斜、开裂,使其安全性能降低,影响隧道的安全稳定和正常使用,因此,开展路堑施工对近邻隧道安全影响及防护研究,具有重要的理论意义和应用价值。本文利用有限元分析软件ANSYS对路堑施工过程中既有隧道衬砌位移、应力进行了模拟分析,并结合工程实际,提出了相应防护措施,本文主要研究内容和成果如下：(1)在理论分析基础上,运用ANSYS软件,建立了路堑非爆破开挖对既有隧道安全影响的数值分析模型。(2)分别对路堑自上而下和左右交替两种开挖方式作用下既有隧道衬砌静力学响应分析进行数值模拟,获得了路堑采用两种开挖方式施工对既有隧道衬砌影响规律。综合对比两种开挖方式,由上而下开挖方式的安全系数大于左右交替开挖方式。(3)结合工程实际,利用ANSYS/LS-DYNA建立路堑爆破开挖对邻近既有隧道衬砌结构振动影响分析模型,并对不同装药量条件下路堑爆破开挖对既有隧道衬砌结构振动影响进行模拟,模拟结果显示爆破开挖方式不适宜于该路堑工程。(4)结合工程实际,提出了路堑开挖前及施工过程中既有隧道安全防护工程技术措施,为现场安全施工提供指导。