沉管隧道基槽爆破开挖作用下邻近地铁隧道力学响应

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.06.003

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (6): 901-906.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.06.003

沉管隧道基槽爆破开挖作用下邻近地铁隧道力学响应

沈可¹, 魏立新^{2, *}, 刘庭金³, 杨春山²

(1. 广州市中心区交通项目领导小组办公室，广东广州 510030； 2. 广州市市政工程设计研究总院， 广东广州 510060； 3. 华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510641)

收稿日期:2017-12-12 修回日期:2018-04-02 出版日期:2018-06-20 发布日期:2018-07-04
作者简介:沈可(1972—)，男，江西九江人， 2002年毕业于广西大学，结构工程专业，博士，高级工程师，从事市政路桥建设管理工作。Email： skstc@126.com。*通信作者：魏立新， Email： wlxgxm@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51508119)；广州市科技计划项目科学研究专项(201707010479)

Mechanical Response of Adjacent Metro Tunnel Subjected to Blasting Excavation of Foundation Trench of Immersed Tunnel

SHEN Ke¹, WEI Lixin^{2, *}, LIU Tingjin³, YANG Chunshan²

(1. Guangzhou Downtown Traffic Project Leadership Group Office, Guangzhou 510030, Guangdong, China; 2. Guangzhou Municipal Engineering Design & Research Institute, Guangzhou 510060, Guangdong, China; 3. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510641, Guangdong, China)

Received:2017-12-12 Revised:2018-04-02 Online:2018-06-20 Published:2018-07-04

摘要/Abstract

摘要：

为确保邻近地铁隧道在沉管隧道基槽爆破开挖过程的安全性，通过现场实测评价地铁隧道运营现状，借助数值分析法探索地铁隧道对沉管基槽爆破开挖的力学响应特征，并制定既有隧道结构的安全判据和沉管基槽爆破振动安全距离。研究表明：既有地铁区间隧道现状累计最大沉降为1.89 mm，近半年最大沉降速率为0.01 mm/d，均小于规范规定的控制值，隧道结构现状处于稳定状态；沉管隧道基槽爆破振动引起的地铁隧道结构最大振速为0.359 cm/s，远小于振速安全阈值（2.0 cm/s），说明地铁结构受爆破振动影响较小，且爆破振动的安全距离为25 m；基槽开挖应力扰动后引起的地铁隧道累计最大沉降为3.16 mm，小于位移预警值，隧道结构处于稳定状态。

关键词: 沉管隧道, 基槽爆破开挖, 既有地铁, 现状评价, 力学响应, 数值模拟

Abstract:

In order to ensure the safety of the adjacent metro tunnels during blasting excavation of foundation trench of the immersed tunnel, the current situation of the metro tunnels are evaluated by field measurement. And then the mechanical response characteristics of the metro tunnels to the blasting excavation of foundation trench are numerically analyzed; and the safety criterion for the existing tunnels as well as the safe distance of the blasting vibration of the immersed tunnel foundation are proposed. The results show that: (1) The accumulated maximum settlement of the existing metro tunnel is 1.89 mm and the maximum settlement rate is 0.01 mm/d in the last half year, which are less than the control values and shows that the tunnel structure is stable. (2) The maximum vibration velocity of the metro tunnel structure caused by blasting vibration of immersed tunnel foundation is 0.359 cm/s, which is significantly less than safe limit 2.0 cm/s and illustrates that the influence of blasting excavation on metro tunnel structure is small; the safe distance of blasting vibration is 25 m. (3) The maximum settlement of the metro tunnels caused by foundation trench excavation is 3.16 mm, which is less than the control value and illustrates that the tunnel structure are in a safe state.

Key words: immersed tunnel, blasting excavation of foundation trench, existing metro, status evaluation, mechanical response, numerical simulation

中图分类号:

U 45

沈可, 魏立新, 刘庭金, 杨春山. 沉管隧道基槽爆破开挖作用下邻近地铁隧道力学响应[J]. 隧道建设, 2018, 38(6): 901-906.

SHEN Ke, WEI Lixin, LIU Tingjin, YANG Chunshan. Mechanical Response of Adjacent Metro Tunnel Subjected to Blasting Excavation of Foundation Trench of Immersed Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(6): 901-906.

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沉管隧道基槽爆破开挖作用下邻近地铁隧道力学响应

Mechanical Response of Adjacent Metro Tunnel Subjected to Blasting Excavation of Foundation Trench of Immersed Tunnel

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