隧道爆破施工对邻近既有隧道振动影响的研究

新建隧道爆破施工引起既有隧道动力响应及控制技术研究近年来,我国西部地区基础设施建设速度明显加快。

西部地区的地形地貌限制给公路、铁路的选线带来困难,不可避免会出现大量新建隧道与既有交通线复杂交叉的情况。

在中国,95%的山岭隧道采用钻爆法施工。

爆破施工,尤其当爆破装药量大、围岩条件差以及既有建筑物比较重要时,引起的爆破震动效应问题不可忽视,对爆破振动的控制要求更为严格。

因此,研究新建隧道爆破施工引起既有交通线的动力响应规律及其控制措施,具有十分重要的意义。

本文以新嘎拉山公路隧道近接既有嘎拉山隧道为背景,通过数值模拟和现场测试等方法,较为系统深入地研究了新建隧道爆破施工对依托工程的影响及其控制措施。

本文主要研究内容和成果如下：1)总结了目前国内外学者研究隧道爆破动力响应所取得的理论研究成果以及积累的工程实践经验,对国内外爆破安全的控制标准进行了对比,就振动速度作为爆破振动安全判据的合理性进行了探讨。

2)详细介绍了LS-DYNA处理高速碰撞、爆炸等复杂动力学问题的优势,并描述了流固耦合算法进行隧道爆破模拟的分析过程,建立了与实际工程相应的三维有限元模型,对不同围岩地段爆破方案进行了数值模拟。

得到了不同爆破方案下既有隧道二次衬砌上的振速峰值,并与现场爆破振动测试结果进行了对比。

为确保施工安全,调整爆破方案提供一定的依据。

3)通过数值模拟得到了爆破荷载作用下既有隧道二次衬砌和新建隧道初期支护上的振速分布规律,最大振速时程曲线以及位移变化云图；进一步模拟了不同装药量和净距等条件下引起既有隧道二次衬砌上的最大振速。

4)模拟了新建隧道采用不同毫秒间隔延时爆破引起既有隧道二次衬砌的动力响应。

得到了不同微差间隔时间下二次衬砌上的最大振速时程曲线,结果证明当药包起爆间隔大于某一定值后,能够在时间上错开不同药包爆破引起的振速峰值,从而起到良好的减震效果。

隧道爆破近区爆破振动测试研究隧道爆破是工程建设中常见的一种施工方法，但在爆破过程中产生的振动会对周围环境和建筑物产生一定的影响。

因此，对隧道爆破近区爆破振动进行测试研究具有重要意义。

本文将综述过去的研究成果，分析其不足，并探讨当前的研究现状和存在的问题，同时详细介绍选用的实验方法、测试技术，并分析实验结果。

过去的研究主要集中在隧道爆破近区爆破振动的测量和预测方面。

这些研究采用不同的测试方法和技术，如地震加速度计、应变片、光纤传感器等，对隧道爆破产生的振动速度、加速度和位移进行了测量和建模。

同时，研究者们还对影响爆破振动的因素如炸药量、爆心距、地质条件等进行了分析。

尽管这些研究取得了一定的成果，但仍存在以下问题：测试方法不统一，导致不同研究结果之间难以比较；缺乏对隧道爆破近区爆破振动规律的深入研究；尚未建立完善的预测模型，无法准确预测爆破振动对周围环境的影响。

为了解决上述问题，本文选用地震加速度计对隧道爆破近区爆破振动进行测试，并采用无线传输技术将测试数据实时传输至数据采集器。

实验中，我们在隧道的不同位置布置了多个加速度计，以全面监测隧道爆破过程中的振动情况。

测试中，我们记录了爆破过程中的地震加速度、速度和位移等数据，并采用数值模拟方法对测试结果进行分析。

通过对实验数据的分析和处理，我们发现隧道爆破近区爆破振动具有以下规律：隧道地质条件对爆破振动具有一定影响，软弱地质条件会导致振动加剧；隧道形状、尺寸等结构因素对爆破振动产生影响。

在实验过程中，我们还发现一些过去研究中未提及的现象，如隧道爆破近区存在瞬态波和稳态波两种传播方式，且瞬态波的传播距离较远，对周围环境的影响更大。

这一发现为我们进一步研究隧道爆破近区爆破振动提供了新的思路。

本文通过对隧道爆破近区爆破振动测试的研究，发现隧道爆破产生的振动以纵波为主，横波较小，且随着爆心距的增加，爆破振动逐渐减小。

我们还发现隧道地质条件和结构因素对爆破振动产生一定影响。

复线隧道施工爆破对既有隧道的影响摘要：随着交通行业的发展，隧道项目日益增多，由于受各方实际因素的影响，新建的复线隧道既有隧道的净间距普遍情况下都比较近，而在建设的过程中，爆破技术在所难免，而爆破时所引发的震动对于既有隧道的影响是较大的，很有可能对既有隧道造成一定程度上的损害。

因此我们说，科学地根据爆破振动监测信息，了解并掌握复线隧道爆破对于既有隧道的影响，从而合理化地进行设计与规划，方能确保施工建设安全与顺利的进行。

关键词：复线隧道；施工爆破；既有隧道1 复线隧道施工建设的必然性在国民经济不断发展的今天，城市人口的数量也在迅猛的增长，交通施工建设的范围、规模、数量也相应地向更广、更大、更多的方向发展。

在扩大化建设的过程中，我们对于隧道与地下空间的开发与利用的需求越来越大，原有的单一的建设施工完成项目已然无法满足当代人们的生产、生活需求。

出于这一原因，复线隧道施工建设于实际中的应用是必然的。

同时，在不断的施工建设中，人们深刻地认识到：在进行复线隧道施工的爆破时，应充分考虑到其对于既有隧道的影响，以确保施工的安全性。

特别是对于隧道间距离较小的洞口段处，应通过公式计算、爆破振速监测的情况等多方面来考评、确认，对既有隧道进行有效的保护，将对其的损害程度降到最低。

2 对既有隧道爆破时的振速监测2.1 爆破时监测仪器的选择本次所选择的监测仪器为UBOX-5016爆破振动智能检测仪及相应的配套垂直、水平速度传感器。

该项设备与传统系统相比，其最大的优点便是省去了现场测量这一不步，于一定程度上简化了工作程序。

同时，其自身带有电池，可于不依赖现场交流电的情况下，正常化工作。

此外，在计算机大批量数据处理的帮助下，可快捷、高效地完成相应的数据处理，有效提高了工作的效率。

2.2爆破监测的实际内容采用目前较为普遍应用的，通过对质点振动速度的测量与分析，来对爆破的地震波强度数据进行合理化的采用。

具体说来，便是于每一测试点测试三个分量，三个分量中包括一个竖直分量和两个水平分量。

隧道爆破震动对既有构筑物影响分析与研究摘要：爆破震动是爆破的主要危害之一，在爆破地震波的作用下，建筑物结构内部都可能会产生连续拉扭及超载作用，从而可能造成房屋墙面抹灰脱落、结构体裂缝开裂或延伸等现象。

为保证工程爆破时周围建筑物的安全，有必要对爆破的振动效应进行实测和控制，从爆破地震的特殊性出发，考虑主频率，持续时间对建筑物的影响。

从而确保周围建筑物的安全。

关键词：爆破震动；地震效应；主振频率；持续时间隧道内部进行爆破时，一部分能量引起炸药周围岩土体的扰动，并以波的形式向外传播。

由爆破源释放出来的震动波传到地面后引起地面运动，这种地面运动会对地表构筑物产生一定的影响甚至破坏，这就要求在实施爆破掘进时，应全面考虑爆破震动产生的影响。

而爆破震动所引起地面运动可以用地面上质点的加速度、速度或位移的时间函数来表示。

对于爆破地震控制的研究重点是控制爆破震动最大速度或最大加速度，确定爆破震动的传播规律，这个规律可用来预测地表震动强度与爆心距、装药量大小之间的关系，从而可确定爆破地震的安全距离，达到对现有构筑物的安全保障。

1. 工程概况烧锅隧道位于承德市双滦区烧锅村滦河电厂的山丘地段。

烧锅隧道采用分离式双洞，其中左幅隧道全长1075m，右幅隧道全长1185m。

隧道按高速公路双向四车道设计，洞区地面标高为370m-460m，进口段山体坡面向东北倾斜，坡度整体约为45%，地形较为陡峭；出口段，上体坡面向西倾斜，坡度整体约为25%，地形较为舒缓，在地貌上场地属于丘陵地带。

进、出洞口地形为山丘坡脚地形。

表1 隧道路线平、纵一览表2．工作内容此次监测采用Mini-Blast I型爆破测震仪（如图所示）对建筑物筑物周围的震动信息进行同时监测，准确的给出因爆破震动所产生的影响。

图1Mini-BlastⅠ型爆破测振仪目前烧锅隧道既有构筑物为多个输电线塔和一片距离隧道100米处的墓地，因墓地距离爆破点较远，并且其抵抗爆破振动的能力较强，因此不作为主要构筑进行安全评估监测，目前主要进行评估监测的构筑为右幅隧道爆破掘进面上方处的一输点电塔，电塔高28m，输送电压为220kv，据隧道洞顶垂直高度为32.4m，据右幅隧道设计线4m偏右，据隧道进口水平距离为54m。

隧道爆破施工对邻近既有隧道振动影响的研究摘要：结合大连某地隧道爆破施工工程,采用迈达斯动力数值模拟方法及经验公式,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响。

通过数值模拟探讨了经验公式的可靠性，结果表明数值模拟与经验公式所得规律有较好的一致性,且经验公式更保守，证明了采用经验公式研究隧道工程爆破振动影响的可行性和正确性。

引言随着我国地铁隧道建设的高速发展,出现了越来越多的新建隧道靠近既有建物、小净距平行隧道、上下交叉隧道等形式的地下近接工程[1]。

在采用钻爆法施工的近接隧道工程中,要求在新建隧道临近既有隧道施工时,除了要保证新建隧道的工程质量和进度外,还必须减少或消除对既有隧道的影响,确保施工区周围人员和既有隧道的安全。

目前,对靠近既有建筑物和小净距隧道等近接工程的爆破振动问题已有研究[2-6],但对爆破引起震动的经验公式与数值模拟之间误差的研究较少，因此,本文结合大连某地隧道工程,采用数值模拟和经验公式对比方法对爆破荷载作用下的振动响应进行研究。

工程概况该两条隧道直径均为7.6m，两条并行。

衬砌C20混凝土厚度55 cm。

引水隧洞与铁路隧道净距小于2D，隧道间距10m。

隧道在地下27m处。

另一隧洞的爆破施工对铁路主干线上处于运营中隧道的动力影响及对策是亟需解决的问题。

根据隧道设计参数和工程地质资料，建立数值模型。

模型主要包括岩层单元、衬砌单元。

通常网格尺寸应小于输入波动卓越频率下波长的1/10～1/8。

模型中地层具有最低的剪切波速Cs=186m/s, 输入地震动的最大频率为5Hz。

因此，单元最大尺寸应该为3.78～4.60 m。

模型中单元最大尺寸为2 m,故满足数值模拟的单元尺寸要求。

模型宽100米，高为130米，采用平面应变假设。

岩层材料性质采用弹塑性本构关系，屈服条件满足 Mohr-Coulomb 屈服准则，相关参数按照地质勘察报告取值如表1所示。

2.6吨TNT情况下，模拟结果显示隧道右壁即检测点2、6的响应最大，达到17.6cm/s, 符合安全要求，小于经验公式的计算结果。

新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究隧道爆破开挖是一种常用的隧道开挖方法，它可以快速高效地完成隧道开挖工作。

然而，隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响。

本文将对此进行探讨，并研究控制技术。

首先，隧道爆破开挖对既有隧道造成的主要影响有以下几方面：1.地质变形：隧道爆破开挖会引起地质体的变形，这会对既有隧道的稳定性产生一定的影响。

地质体的变形会导致既有隧道的位移和应力集中，不仅会加剧既有隧道的沉降和变形，还可能导致隧道结构的破坏。

2.振动和声音：隧道爆破开挖会产生大量的振动和声音，这对既有隧道造成的影响是不可忽视的。

振动和声音会加速既有隧道的老化和破损，从而降低其承载能力和使用寿命。

3.气体和灰尘：隧道爆破开挖会产生大量的气体和灰尘，这对既有隧道的轨道、设备和设施产生不良的影响。

气体和灰尘会污染既有隧道的环境，降低工作人员的工作效率，甚至对他们的健康造成危害。

针对以上问题，可以采取以下控制技术来减小隧道爆破开挖对既有隧道的影响：1.控制爆破参数：合理控制爆破参数是减小隧道爆破开挖影响的关键。

通过选择合适的炮量、起爆时机和起爆方式等参数，可以使爆破振动和声音传播范围减小，从而避免对既有隧道的破坏。

2.抗震加固：对于位于爆破振动影响范围内的既有隧道，可以采取抗震加固措施。

比如在隧道壁面加固钢筋混凝土或复合材料，增加既有隧道的承载能力和抗震能力，降低振动对隧道的影响。

3.防护措施：针对隧道爆破开挖产生的气体和灰尘，可以采取防护措施来减小对既有隧道的影响。

比如安装通风系统，及时排除隧道内的有害气体和灰尘；加装过滤装置，净化排出的废气；采取湿式爆破技术，减少灰尘的产生等。

4.监测和预警系统：对于既有隧道开挖附近的动态监测和预警系统的建设，可以及时监测爆破振动、地质变形、气体和灰尘等影响因素的变化，预警可能的危害和风险，及时采取措施进行控制。

综上所述，隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响，但通过合理控制爆破参数、采取抗震加固、防护措施和建立监测预警系统等控制技术，可以减小这些影响，保证既有隧道的稳定性和正常运行。

新建隧道施工爆破对既有隧道振动响应规律研究近年来,随着我国交通的快速发展,现有的交通设施无法满足日益增长交通量的需要。

线路扩建工程也因此逐渐增多,随之带来的新建隧道下穿或近接既有隧道的情况变得更加复杂。

而作为地下工程的主要的施工方法—矿山法对既有建筑物的影响很大。

因此,开展新建隧道爆破施工对既有隧道影响的研究是十分必要的。

本论文依托新岭隧道扩建工程,结合现场监测数据,采用数值模拟研究了新建隧道爆破施工对旧隧道的影响,主要成果如下：(1)分析了所依托工程的地质条件及现场情况,提出了针对不同级别围岩的爆破方案,为现场施工提供指导；(2)以现场资料为依据,建立数值仿真模型,对既有隧道在新建隧道爆破作用下的响应规律进行了系统研究。

通过对振速的监测,分析了爆破振动在地层中的衰减规律,为数值模拟及振动监控提供依据；并通过现场施工和监测来验证分析的可行性。

(3)针对不同级别围岩段,通过有限元方法模拟爆破开挖,分析在不同工况条件下的爆破施工对既有隧道的响应,得出旧隧道爆破振动速度沿横断面方向的分布规律；(4)通过计算不同工况,得出旧隧道爆破振动速沿纵向的分布规律,并得出新建隧道爆破时,旧隧道的应力分布规律,为旧隧道的振动监测及维修防护提供参考。

爆破振动对既有铁路隧道结构影响的数值模拟研究在我国基建事业飞速发展的过程中,有许多新建爆破施工项目邻近既有铁路隧道,导致爆破振动对既有铁路隧道结构产生威胁,从而影响既有铁路的安全运营。

因此需要确定隧道破坏失稳时的极限爆破振动速度控制标准,只有将振动速度控制在极限值内,才能保证新建工程的施工进度和既有铁路隧道的安全。

爆破振动对既有铁路隧道结构的破坏性现场试验很难完成,甚至不可能实现,采用计算机软件对破坏试验进行数值模拟就相对简单许多,还能节省不少成本。

本文结合京张高铁八达岭地下车站现场爆破试验,利用有限差分程序建立八达岭地下车站三洞分离段正线上台阶爆破模型,计算分析左线初期支护迎爆侧各关键点的振动情况,并将某铁路隧道的受力承载结构拆分为围岩、初期支护和二次衬砌三部分,对不同工况下的隧道爆破振动响应情况进行模拟计算,得到隧道各结构的极限破坏振速。

研究结论如下:（1）根据爆破地震波波前入射方向与既有铁路隧道空间位置关系,爆破振动对隧道破坏形式分为3类,分别是使隧道产生轴向压缩和拉伸变形;使隧道洞周产生横向收缩和扩张、纵向弯曲变形;使隧道洞周发生斜变形。

（2）通过分析八达岭地下车站正线爆破振动测试结果,得到导爆管雷管爆破时,掏槽孔爆破对左线初支迎爆侧边墙影响最大,可以减少掏槽孔最大单段药量降低爆破振动;与爆破掌子面距离最近的初支边墙最大爆破振动速度为24.55 cm/s,爆破振动主频较低,但该位置未出现裂纹破坏等现象,初支还能承受更高的振动强度;八达岭地下车站左线边墙爆破振动速度传播衰减规律为v=142(Q^1/3/R)^1.4。

与导爆管雷管爆破相比,使用数码电子雷管爆破时,左线初支迎爆侧边墙产生的爆破振动显著降低,爆破振动主频大幅提高。

（3）对三洞分离段正线上台阶爆破模型进行动力学计算,得出掏槽孔爆破时,初支拱顶的振动速度最大,其次是迎爆侧边墙,拱底振速最小;对比初支迎爆侧边墙振动速度情况,模拟计算结果与现场测试的非常接近;左线初支迎爆侧边墙一直处于受压状态。

邻近隧道施工对既有线的影响初探隧道施工是现代城市建设中常见的工程项目，隧道的建设不仅可以缓解交通压力，提高城市的交通效率，还可以促进城市的发展。

隧道施工对于既有线的影响也是一个不可忽视的问题。

隧道施工所产生的振动、噪音等环境影响对于既有线的安全和运营都有一定的影响。

对于邻近隧道施工对既有线的影响进行初步探究，有助于为未来城市建设和隧道工程提供一定的参考和指导。

一、隧道施工对既有线的振动影响隧道施工过程中所产生的振动是对既有线最直接的影响之一。

隧道施工所使用的爆破、钻探、挖掘等工程机械都会产生不同程度的振动，这些振动可能会传导到既有线上，对线路设施和列车运行产生影响。

研究表明，振动对于既有线的影响主要体现在以下几个方面：1. 对线路设施的影响：隧道施工所产生的振动可能会对既有线的轨道、道岔、桥梁、隧道等线路设施产生一定的破坏，导致设施的损坏甚至倒塌。

在隧道施工过程中需要对既有线的线路设施进行严格监测和保护，以确保线路设施的安全和稳定。

2. 对列车运行的影响：振动会对列车的运行产生一定的影响，尤其是在高速铁路和地铁等场景下，振动可能会影响列车的安全和舒适性。

因此需要通过科学的技术手段对振动进行监测和控制，确保列车运行的安全和稳定。

3. 对沿线环境的影响：振动还会对沿线居民和建筑物产生影响，可能会引发相关的环境问题，如房屋裂缝、居民投诉、环境污染等。

因此需要在施工过程中做好振动对环境的影响评估和控制，保障沿线居民和建筑物的安全和健康。

2. 对沿线居民的影响：噪音会对沿线居民产生影响，可能会引发居民的投诉和对施工工作的抵触情绪。

因此需要在施工过程中采取一定的减噪措施，保障沿线居民的正常生活秩序和生活质量。

针对隧道施工对既有线的影响，我们可以从以下几个方面来进行控制和减轻：1. 采取科学的施工技术：隧道施工过程中可以采用一些科学的技术手段来减轻振动和噪音对既有线的影响，如采用减振减噪设备、改进施工工艺、调整作业时间等。

0引言随着人们生活水平普遍提高，车辆保有量也在逐年提高，原有的公路、隧道等基础设施很难满足日益增长的交通运输量需要，更多的改建、扩建、新建工程在全国各地铺展开来。

由于地形和环境条件的限制，在实际中，经常出现新建工程与原有隧道临近和上下穿插交错的情况。

由于新建工程临近既有隧道，将引发一系列的安全问题，总地来说可归纳为以下两方面[1-3]：①新建隧道的开挖引起岩体应力重分布；②钻爆法相对于其他方法，在开挖成本和施工进度方面依然具有一定的优势，是目前隧道施工的主流方法，其产生的振动等危害效应对既有隧道造成的影响。

国内众多学者也对爆破施工对紧邻的既有隧道影响展开了研究：刘唐利等在研究地铁隧道爆破施工时对紧邻既有隧道的影响时，用ANSYS/LS-DYNA 建立简化后的炮孔模型，计算结果显示，与实测结构吻合度较高[4]；康海波等运用LS-DYNA 对隧道内爆轰产物的传播距离、传播规律、超压衰减做了一系列的研究[5]；蔡路军等研究上穿公路隧道爆破对下方供水隧道的影响时，分析了爆破作业时产生的应力和振动情况[6]。

1工程概况新建隧道分别位于既有隧道左右侧，净距为18.15~25.48m 不等，为单洞四车道隧道，隧道左线长472m ，其中进口明洞长10m ；出口明洞长10m ；隧道右线长346m ，其中进口明洞长20m ，出口明洞长20m 。

新建隧道进、出口均为已废弃采石场，坡形陡峭，山体坡角约75°-90°，燕山期花岗岩出露，岩性以Ⅲ级围岩为主，进、出口位置经开采后形成陡坎。

新建隧道与既有隧道位置关系如图1所示。

在爆破施工中，根据所处岩层的围岩性质不同所采用施工方法分别有：二台阶法（上下台阶法）、三台阶法、单侧壁导坑法（CD 法）、双侧壁导坑法。

考虑到在施工条件固定的情况下，影响爆破振动主要取决于最大单段起爆药量。

由于新建隧道与既有隧道的距离过近，工程靠近既有隧道一侧采用机械开挖，仅远离既有隧道一侧采用爆破开挖，采用电子雷管起爆，每段雷管之间的延时在20-30ms 之间，其中最大单段药量为单侧壁导坑法中左上部隧道的辅助孔起爆，其炮孔布置图如图2所示，起爆参数见表1。

新建金台铁路隧道爆破施工对邻近既有铁路隧道影响监测实施办法成都交博科技有限公司二0一七年十一月1. 监测设备 (3)1.1仪器选择 (3)1.2仪器工作流程 (3)1.3技术参数 (4)2.准备工作 (5)2.1 SIM卡的选择与安装 (5)2.2设备调试与编号 (5)3.设备安装 (7)3.1 传感器安装 (7)3.2 防护箱安装 (7)3.3线缆布置及连接 (8)3.4 安装检查 (8)4.客户端安装及配置 (8)4.1 配置需求 (8)5.振动监测 (9)5.1仪器控制 (9)5.2文件管理 (11)6.系统维护 (11)6.1系统维护 (11)7.特殊情况 (13)7.1测点处无供电 (13)7.2测点处无通讯网络覆盖 (14)附录1 仪器建档表 (14)附录2 报告封面样本 (15)附录3数据登记表 (17)附录4 波形数据样本 (18)1.监测设备1.1仪器选择根据《新建金台铁路隧道爆破施工对邻近既有铁路隧道影响监测方案》获悉，保护对象为已运营的既有铁路隧道，部分测点距隧道口的距离超过3公里，同时业主要求每次爆破后提交数据报告，如选用传统的便携式爆破测振仪，监测人员需要在每次爆破前启动设备，爆破结束后在测点处导出数据，显然不适用于本项目的检测需求。

为了减少进入既有隧道作业次数，降低测试人员来回取数的工作量，提高测试数据的实时性，推荐使用L20-N型爆破测振仪，该仪器基于4G通信，可远程控制仪器和管理文件，能够更好的胜任本项目。

图1-1：L20-N型爆破测振仪照片1.2仪器工作流程L20-N型爆破测振仪由记录仪、传感器、数据中心和客户端四部分构成。

在使用前，用户需在记录仪卡槽内插入任意一张可上网的电话卡，仪器开机即可自动登录服务器，在爆破现场测试前，用户固定好传感器后打开仪器电源即可离开现场，通过远程客户端完成参数设置和启动采集后，仪器即进入工作状态。

当爆破振动信号传来时，系统会自动记录和存储，并将采集到整个动态波形实时上传至数据中心，测试人员在有网络的地方，便可通过客户端控制仪器和管理文件，完成振动检测工作。

扩建隧道爆破施工对附近房屋及相邻隧道的影响分析摘要：以重庆机场路渝州隧道扩建开挖为例，隧道爆破开挖时，对临近隧道以及临近房屋进行检测，本文分析采集到的检测数据，论证隧道扩挖爆破所采用爆破方案的可行性，为以后类似的工程提供经验。

0 引言随着我国交通的飞速发展，大量城市的原有隧道无法满足日益增长的交通需求，对原有隧道的扩建越来越多的应用于工程中。

从经济角度考虑，施工一般采用钻爆法以节约成本。

由于受地形和环境等因素的影响，扩建隧道与既有隧道的净间距较小，施工过程中可能引起对既有隧道围岩、衬砌的影响以及周边建筑的影响。

研究爆破振动对相邻既有隧道及建筑的影响，以减少或避免爆破施工对隧道围岩稳定及周边建筑安全的损害，具有重要的工程意义。

目前，许多学者采用数值分析、现场爆破地震测试等方法对临近隧道在爆破振动作用下的动态响应以及衰减规律进行了大量有意义的研究。

1 工程背景渝州隧道是重庆市机场路拓宽改造工程的一部分。

隧道现状为双洞，平面成喇叭型布置，进口段两隧道结构间岩石净距约7.8m，出口段为15m。

隧道净宽10m，净高6.7m，圆拱直墙式素砼衬砌，拱厚75cm，边墙厚110cm。

隧道左洞起止里程桩号：ZK0+350~ZK0+700.5，左洞全长350.5m；隧道右洞起止里程桩号：YK0+346.5~YK0+618，右洞全长271.5m。

隧道进口方向左侧约50m直线距离有6层砖混居民楼两栋。

新建隧道利用现状隧道进行改扩建，保持现状隧道平面走向及隧道间中央岩柱厚度不变分别向两侧扩挖，形成两个单洞4车道隧道。

改造后：隧道净跨17.081m，净高8.482m。

图1 渝州隧道横断面图2 爆破设计方案1、洞内土石方爆破参数1）由于所处区域地质条件相对较好，施工中为尽量降低安全隐患，在隧道掘进的方法上考虑采用短进尺，弱爆破，强支护，勤监测的施工方法，以控制最大段药量来降低爆破震动，确保施工安全。

2）爆破用药量计算按如下公式进行计算：单孔炮眼装药量：γηl Q = 式中：Q ——炮眼的装药量（kg ）l ——眼深（m ）η——炮眼装药系数，查表取得，掏槽0.60，辅助0.5，周边0.55 γ——每米长度炸药量（m kg /），查表取0.78隧道掘进Ⅳ级围岩较完整，按每循环1.5m （2.0m ）考虑，经计算，辅助眼单孔装药量控制在0.78kg 以内，取0.6kg （0.75kg ），详见围岩爆破装药参数表1。

隧道爆破施工对临近既有隧道结构安全的影响将原有单线铁路通过增建复线进行改造,既可大大提高既有铁路的运输能力和运输效率又可节省建设投资。

在复线修建的过程中,新建铁路隧道与既有隧道的间距往往偏小是个十分普遍的情况,这就产生了如下问题:新建隧道爆破开挖产生的爆炸应力波对原有隧道的运营安全及结构安全性将产生重大影响。

本文以在建的渝怀线铁路复线隧道项目为依托,结合其具体的工程实际,将新建隧道掘进爆破对既有隧道衬砌产生的动力效应作为研究对象,主要进行了以下几个方面的探索:①对岩体中的爆破机理进行阐述,特别是对控制爆破理论的发展及其在地下工程中的运用加以总结。

对爆破应力波的分类、特点加以阐述,在分析国内外爆破振动安全依据的前提下,提出了辅助判定依据。

②运用有限元程序ANSYS中自带的动力板块LS-DYNA,分门别类的对隧道爆破掘进工程中可能遇到的各种情况进行数值模拟分析,从质点振动速度空间分布及其时间历程、单元应力空间分布及其时间历程两方面对爆破地震波对既有隧道衬砌引起的动力效应进行归纳研究,得出相应结论。

③从质点振动速度峰值的角度,结合我国现行的爆破安全判据,提出了考虑既有隧道安全的爆破开挖方案。

④从爆破产生的应力分布及其时间历程角度,对我国现行的爆破安全判据的合理性及其缺陷进行探讨。

⑤提出了铁路复线小间距隧道施工的一整套双重爆破信息化施工方法。

为协调施工进度与既有地下构筑物安全这对矛盾做出有宜探索。

浅析地铁隧道钻爆施工对临近建筑的影响摘要：在地铁隧道钻爆施工震动作用下，临近建筑结构体内部可能产生连续拉扭及超载作用，从而造成房屋墙面抹灰脱落、结构体开裂或延伸等现象。

本文结合大连地铁隧道爆破震动，对周围临近建筑进行了相关测试。

关键词：爆破震动响应分析裂缝在城市地铁硬岩隧道开挖中，爆破是隧道开挖的主要方式。

从而爆破地震效应对爆区周围的建筑设施会有不同程度的影响及破坏作用[2]，例如建筑物出现裂缝，甚至倒塌，结构的损伤、变形与失稳等。

工程爆破时总是设法避免爆破振动对临近结构物带来不利的影响。

在大连地铁隧道硬岩钻爆施工过程中，为了实现这一目的，研究爆破震动对临近建(构)筑物影响分析是十分重要的。

1工程概况及数据采集针对大连市地铁隧道爆破开挖周边的建筑群，进行了爆破震动监测。

测场中的建筑物大部分为砖混结构。

爆破震动监测对象为一幢6砖混民房结构。

1.1爆破震动测试系统及测点的布置本次测试采用成都中科测控有限公司研制的EXP3850爆破震动记录仪、TC-4850便携式数据采集仪、一台微型计算机。

传感器应布置在结构物最易出现裂缝及受损的地方。

观测表明，结构物在不同层、不同部位(墙角、墙壁)的振动情况存在较大差异。

在爆破震动作用下，房屋墙角是最能呈现房屋是发生破坏的主要部位。

由于爆破震动波频繁而又连续的压、扭作用总，结构物的变形和裂缝在墙角处得到应力集中。

为了得到更精确的数据，在墙角处的三个墙面上布置传感器，同时在楼上相应位置也进行传感器的布置来获得爆破震动的数据。

2建(构)筑物结构振动数据分析2.1室内地面和室外自由场地面的对比分析表1中给出的数据为建筑物室内地面及室外自由场地面的震动数据。

图1所示为两种不同地面的垂直振动速度的y轴图。

室外自由场是指在距建筑物外墙地基8m远的场地。

表1室内地面和室外自由场地面振动数据注：表中a，b分别指室内地面和室外自由场地面图1室内地面和室外地面垂直振动速度对比图2两种不同地面切向和径向振动速度对比如表l中数据及图1、2曲线所示，两种不同地面的垂向、径向和切向振动监测数据不存在某种相关性关系，由此可见，室内地面与室外自由场地面为两个不同的受震点。

新建隧道爆破施工对邻近既有铁路隧道振动监测的探讨摘要：铁路作为国家的交通命脉，发挥着重要的作用，当前高速铁路已成为建设交通强国的重要组成部分，而在新线规划时，往往与既有铁路线路密不可分，新建隧道时常伴随着既有铁路隧道，这就对新隧道施工提出来更高的标准。

关键词：既有隧道；安全允许值；振动速度峰值Abstract：As the national transportation lifeline，the railway plays an important role.At present，the high-speed railway has become an important part of the construction of a powerful transportation country.When planning a new line，it is often inseparable from the existing railway line.The new tunnel is often accompaniedby the existing railway tunnel，which puts forward a higher standard for the construction of the new tunnel.Key word：Existing tunnel Safety allowance Peak value of vibration speed1.安全允许值现阶段，隧道施工依旧使用传统的爆破[]方式，为防止爆破振动过大对既有隧道结构造成不良影响，铁路行业对既有隧道爆破振动监测提出了明确的要求：铁路隧道爆破振动安全允许值[]应选择迎爆侧拱墙至爆源最近的振动速度峰值[]为基准。

图1：既有隧道爆破监测点与新建隧道爆破位置关系对于既有隧道的爆破振动监测，《铁路工程爆破振动安全技术规范》中提出，对既有隧道的安全允许值可按下表选取。

邻近隧道爆破施工对既有高铁隧道的振动安全分析新建隧道邻近既有高铁隧道进行爆破施工时,炸药爆炸产生的爆破振动波可能会引起既有高铁隧道衬砌结构和周围围岩的破坏,对既有高铁隧道的安全运营造成影响。

因此,为了保证既有高速铁路隧道的安全运营,有必要对此类工程进行研究。

本文结合福铁路闽赣段金山顶隧道救援隧道爆破施工工程实例,主要做了以下工作:首先对近接平行隧道爆破施工的振动理论、爆破振动监测及控制技术进行了研究总结,并结合现场调研,制定了合理的爆破振动监测方案;然后依据动力弹性理论,结合现场爆破振动监测得到的振动速度与动应变数据,通过线性拟合得到动应变与振动速度的关系公式,基于隧道混凝土衬砌动拉应力容许标准,确定了适用于金山顶高铁隧道的爆破安全允许振动速度控制标准,采用萨道夫斯基经验衰减公式对爆破振动速度监测数据进行回归分析,得到了适用于金山顶高铁隧道的爆破振动衰减经验公式,对爆破振动波形图进行了时域分析和频谱分析,确定了爆破振动波的主频域和主频分布;其次根据爆破振动监测数据综合分析结果,发现按照现有救援隧道爆破方案施工会对既有隧道结构造成危害,因此提出了控制爆破振动的措施对现有爆破方案进行了优化;最后运用数值模拟手段,采用有限元软件midas GTS NX研究新建隧道爆破施工对既有高铁隧道的动力响应,分析了既有隧道衬砌结构的振动速度、加速度、应力分布规律,并通过振动速度和应力的大小对优化后的爆破方案进行安全评估,判断新建救援隧道爆破施工时既有高铁隧道衬砌结构的安全性,以保证救援隧道的成功修建和金山顶高铁隧道的安全运营。

研究成果可为类似隧道爆破施工工程提供参考。