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立交下穿隧道爆破施工对既有隧道动力响应研究
| 论文题名： | 立交下穿隧道爆破施工对既有隧道动力响应研究 |
| 关键词： | 小净距隧道;数值模拟;动力响应;爆破开挖;荷载作用 |
| 摘要： | 小净距立体交叉隧道是近年衍生出的一种新的结构形式，采用小净距立交隧道方案，不仅能满足特殊地质地形条件、总体路线线型的特殊要求，而且有利于公路整体线型规划和优化，具有显著的经济、社会和环境效益。但小净距立交隧道的设计和施工还存在很多技术问题需要解决，诸如新建隧道爆破开挖可能引起既有隧道损伤，净距较小的情况下进行新隧道的爆破开挖，产生的爆破地震波会危及既有隧道围岩和衬砌结构的安全和稳定。随着城市的快速发展和地下空间的进一步开发利用，小净距立交隧道将会日益增多，研究小净距立交隧道工程的设计与施工关键技术以及修建新隧道对既有隧道的影响，在学术研究和工程实践上都具有重要意义。 本文依托某立交隧道工程，综合运用调查研究、数值分析、现场测试和工程类比的方法，采用Midas/GTS软件对既有隧道受新建隧道爆破施工的影响进行了数值分析，讨论了五种不同净距、五种不同进尺和五处不同爆破荷载作用位置下，新建隧道爆破开挖对既有隧道振速、位移和应力的影响。研究成果主要有: (1)进尺由1m增加到3m时，不同工况下振速和主应力均扩大约7倍。 (2)净距大于15m，约1.5倍洞高时，爆破荷载作用位置对振速和主应力影响很小;爆破荷载作用位置与交叉面的距离大于15m，约1.5倍洞宽时，隧道净距对振速和主应力影响很小。净距大于15m或者进尺小于1.5m时，振速和主应力均较小，不会对既有隧道衬砌产生不利影响。 (3)既有隧道衬砌振速的响应范围以交叉面为对称面大约40m，净距小于10m进尺大于2m且荷载作用位置与交叉面的距离在一倍洞宽范围时，既有隧道衬砌振速将会超过允许值，可能产生破坏性后果，必须采取减振措施。 (4)位移和最大主应力不是影响既有隧道安全的主要因素，净距小于10m时，最小主应力值可能超过混凝土抗拉强度而产生拉裂裂缝，需要加强监测并采取减振措施。 |
| 作者： | 谢晓锋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 吴从师;傅立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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