深埋跨断层隧道爆破开挖动力响应规律研究

摘要

断层带围岩稳定性较差,往往是隧道建设的控制性区域。针对深埋隧道跨断层区域的爆破开挖围岩动力响应问题,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在高地应力和爆破荷载作用下对跨断层隧道进行三维数值模拟,研究断层的存在对隧道爆破开挖动力响应的影响规律,分析了断层带围岩的振速峰值及最大主应力附加值峰值的纵向分布特征,总结了隧道开挖后拱顶沉降规律。计算结果表明:断层对围岩的动力响应具有明显的放大作用,主要集中在断层带及其前后区域,且越靠近断层带,放大效应越明显;爆破应力波在断层与完整围岩的接触面上产生透、反射,靠近接触面左侧的围岩,其动力响应程度大于对称条件下围岩;深埋隧道开挖推进后,断层内围岩拱顶沉降大于相邻完整围岩。

关键词

跨断层隧道 / 爆破开挖 / 动力响应