不同爆破开挖工况下盾构管片的响应分析

摘要

为分析联络通道爆破开挖时盾构管片的动力响应，基于青岛地铁8号线盾构区间工程，进行了现场振动监测，得出掏槽爆破对管片的振动影响最为强烈的结果。进而基于现场掏槽孔装药量利用MIDAS-GTS NX模拟软件建立三维模型，对联络通道出洞、进洞8种不同间距爆破作用下盾构管片的振动、应力的响应规律进行分析，得出：在相同的爆破间距下，相比于进洞爆破，出洞爆破对临近盾构隧道管片的振动影响更为强烈，最大振动速度是进洞爆破的2.9～3.4倍，且随间距的减小振速递增幅度增大；在安全允许振速20 cm·s^-1下，出洞爆破时爆破间距应大于5.0 m,进洞爆破时爆破间距应大于1.25 m,未开挖部分岩石采用非爆破法进行开挖；开口管片应力集中明显，最大主应力的位置随间距的减小，表现为矩形开口底部，到矩形开口侧边的横纵缝相交处，最后到矩形开口上部的两侧顶角；对联络通道与盾构隧道近接交叉部位管片的进行切割，形成的开口不完整结构会减弱自身内侧在爆破荷载下的最大主应力，但会造成自身外侧产生小范围的应力集中，使其成为盾构隧道衬砌结构最为薄弱的位置。

关键词

盾构管片 / 联络通道 / 爆破 / 振动 / 应力 / 数值模拟