水利水电技术第４１卷２０１０年第１Ｏ期 交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究 王振宇，梁旭，程围峰 ３１００５８） （浙江大学，浙江杭州摘要：以绍兴曹娥江引水工程为背景，结合国内外研究成果和规范，研究了曹娥江输水隧洞下穿小 舜江输水隧洞时爆破施工的减震控制技术。运用数值模拟方法，得到了不同工况下围岩应力的变化规 律，预测了隧洞围岩的稳定性。以信息化施工理论为依据，对试验段的爆破振动速度进行了监测，通 过回归分析得到了爆破参数Ｋ，１３／值，对最大装药量等爆破设计参数进行了优化，并应用于现场爆破 施工。现场监测表明，优化后的最大装药量等爆破设计参数合理，爆破振动未对小舜江输水隧洞产生 不利影响。研究成果可为类似工程提供借鉴。 关键词：隧洞工程；下穿交叉隧洞；爆破监测；数值模拟；曹娥江引水工程 中图分类号：ＴＶ５４２＋Ｕ４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—０８６０（２０１０）１０—００５６—０５ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｉｍｐａｃｔ ｆｒｏｍ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒ－ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｙｕ，ＬＩＡＮＧ Ｘｕ，ＣＨＥＮＧ Ｗｅｉｆｅｎｇ （Ｚｈ￣ｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００５８，Ｚｈ￣ｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃａｏｅｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｓｈａｏｘｉｎｇ，ｔｈｅ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｘｃａｖａ— ｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｏｅｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ Ｔｕｎｎｅｌ ｕｎｄｅｒ ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｘｉａｏｓｈｕｎｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ Ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ａｃ— ｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｈｅｒｅｉｎ；ｆｒｏｍ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｌａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒ— ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ａｓ ｗｅｌ１．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅ ｉｓ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ；ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｈａｒｇｅ ａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｋ， ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｇｏｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ—ｓｉｔｕ．Ｔｈｅ ｓｉｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｈａｒｇｅ，ｅｔｃ．ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ａｄｖｅｒｓｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ Ｘｉａｏｓｈｕｎｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ Ｔｕｎｎｅｌ ｒｆｏｍ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ；ｕｎｄｅｒ—ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ；ｂｌａｓｔｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｎｕｍｅｒｉｃｌａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｃａｏｅｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｄｉ— ｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ １ 引言 置的重要调控手段与措施。在大型引水工程中，隧洞 是穿越崇山峻岭的唯一选择 ，鉴于线路和地质等 随着社会经济的发展、城市化进程的加快和人民 生活水平的日益提高，工业、生活以及生态等各方面 对水资源的需求量也越来越大，然而可利用水资源有 限且时空分布不均匀，水资源短缺已成为一些地区制 原因，新建隧洞将不可避免地近距离穿越已有隧道和 既有建筑物 ］。新建隧道施工对既有隧道结构安全 收稿日期：２０１０－０６—０２ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０５０９０２１）。 作者简介：王振宇（１９７６一），男，副教授，硕士生导师。 约社会发展、人民生活水平提高的重要因素。长距离 引水是调节水资源时空分布不均、实现水资源合理配 ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｆｆｎｇ Ｖｏ１．４，Ｎｏ．１０ 的影响主要表现在两个方面，即开挖引起围岩应力重 分布影响和爆破振动影响 。张海波等 研究了 新、老隧道相对位置对隧道问的相互影响，指出新隧 道在老隧道正下方推进时，引起已建隧道管线偏离轴 线的位移最大；赵东明等 利用摩尔一库伦屈服准 则对城市浅埋暗挖地铁重叠隧道进行近接分区，指出 当左右线隧道完全重叠且两隧道间距大于３．０Ｄ或两 隧道完全平行且两隧道间距大于１．５Ｄ时，其影响甚 微，可忽略不计；陶连金等 ｍ 研究认为近邻隧道的 盾构施工对已建隧道的影响存在一种纵向效应，表 现为应力的“提前到达”和变形的“滞后发展”，而 其主要影响范围是前２０ １７１和后３０ １１３。采用钻爆法 进行中硬岩以上围岩上下交叉近接隧洞施工，爆破 振动影响较大，可能会出现既有隧洞衬砌开裂、剥 落 ＇“ ，对于输水隧洞可能发生渗透失稳和水力 劈裂，从而影响既有隧洞的正常使用。因此，在施工 过程中，必须运用信息化反馈设计理念，对隧道爆破 振动进行监测和分析，及时调整爆破设计参数，指导 现场施工。 本文以绍兴市城区曹娥江引水人城１二程输水隧洞 为背景，通过对试验段爆破振动实测数据的分析，研 究其振动特征和变化规律；将结果反馈于交叉隧洞段 爆破设计，同时加强交叉段爆破振动监测，指导现场 施工。本研究解决了新建隧洞近距离穿越原引水隧洞 的施工难题，为今后类似丁＝程在理论上和施工方法上 提供了参考价值。 ２工程概况 绍兴市城区曹娥江引水工程是一项将曹娥江水引 至绍兴市城区，改善绍兴市城区水环境的综合性工 程，其中输水隧洞全长１４ ６５７ ｉｎ，为低水头有压形式 隧洞。交叉点小舜江隧洞开挖洞径３．６ ｍ，中心线高 程５６．８８ ｍ，曹娥江输水隧洞开挖洞径６．５ ｍ，中心 线高程一０．７０ ｍ，两隧洞开挖面净高差５２．６８ ｍ，交 叉角度３４。。交叉点位置小舜江输水隧洞水头约为１３ ｍ， 上覆岩体厚８０ ｍ左右，曹娥江输水隧洞上覆岩体厚 度１３０ ｍ左右，以屑凝灰岩、流纹质玻屑凝灰岩、流 纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩为主，围岩以Ｉ～Ⅱ类为 主，工程地质条件较好，局部洞段受断裂构造和侵入 岩体不良接触带对围岩稳定的影响，为Ⅳ类围岩。如 图１所示。 ３数值计算及围岩稳定性评价 通过三维数值计算模拟时间和空问效应、地层和 水利水电技术第４１卷２Ｏ１０年第１０期 王振宇，等∥交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究 ｃ２ｏ钢筋混凝 ｃ２喷混凝 隧 图１ 新老隧洞相互位置关系示意 （高程单位：ｍ；长度单位：Ｉ／ＩＩＴＩ） 支护结构在施工中的力学效应，以全面了解小舜江输 水隧洞受曹娥江引水隧洞施工产生的影响。 ３．１ 计算模型 有限元模型的计算域为包含曹娥江输水隧洞和小 舜江输水隧洞的山体，计算范围大小的选取以满足重 点研究区域的精度，减小边界影响，并兼顾计算量的 原则来确定。计算域的底部取至一７８．９ ｍ高程，计 算域的顶部根据隧洞交叉附近的地形来确定，在平面 方向上的计算边界分别取至交叉点以外１０７ ｍ。有限 元计算模型如图２、图３所示。 图２计算模型平面示意（单位：ｍ） 图３三维网格划分 计算模型岩体采用八节点六面体单元模拟，混凝 王振宇，等∥交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究 土衬砌采用壳单元模拟，共有２１ ２５２个节点，１９ １４５ 个单元，计算模型的下部固定于基岩，山体顶面自 面的应力。两种静力工况下输水隧洞围岩和衬砌应力 结果如表３～表５所列。 由，其他山体剖面采用链杆约束水平方向位移。 ３．２计算方法及工况 采用通用有限元软件ＡＮＳＹＳ的静力分析模块计 算。静力工况１为基本工况，小舜江输水隧洞在交叉 点附近已揭露围岩为Ⅱ类，曹娥江输水隧洞根据地质 报告为Ⅱ类围岩，对于Ⅱ类围岩隧洞不考虑衬砌。由 于实际地质条件复杂，为了评价围岩类别对隧洞交叉 的影响和风险分析，静力Ｔ况２假定隧洞围岩为Ⅳ 类，对于小舜江输水隧洞为Ⅳ类围岩情况，采用Ｃ２０ 钢筋混凝土衬砌，对于曹娥江输水隧洞Ⅳ类围岩情 况，采用Ｃ２５钢筋混凝土衬砌。汇总的静力计算工 况如表１所示。 表１ 隧洞静力计算工况 计算 工况 隧洞围岩类别 隧洞围岩类别 小舜江输水 曹娥江输水 说 明 工况１ Ⅱ Ⅱ 基本工况，不衬砌 工况２ Ⅳ Ⅳ 用于风险分析的对比工况， 混凝土衬砌 不考虑构造应力作用，首先计算自重应力场作为 计算域的地应力。通过对隧洞开挖部分的单元生死处 理，模拟隧洞开挖作用。隧洞开挖完成后，钢筋混凝 土衬砌施作前地应力释放９０％。最不利Ｔ况为检修 放空工况。对于静力工况２，衬砌外侧可能受到较大 的外水压力，根据地形情况，隧洞外水位取山体地面 以下５０ ｍ。 ３．３计算物理力学参数 计算模型按照线弹性体考虑，材料参数见表２。 表２有限元计算参数 材料 密度 弹性模量 泊松比 抗拉强度 抗压强度 ／ｋｇ－ｍ一 ／ＧＰａ ／ＭＰａ ／ＭＰａ Ⅳ类围岩 ２ ２００ ４ Ｏ．３３ Ｏ．６ ６ Ⅱ类围岩 ２ ５００ ２０ Ｏ．２３ １．５ １５ Ｃ２０衬砌 ２ ４ｏ０ ２２ Ｏ．２ １ １ １Ｏ．Ｏ Ｃ２５衬砌 ２ ４００ ２５ Ｏ．２ １ ３ １２．５ ３．４计算结果分析 对曹娥江输水隧洞和小舜江输水隧洞周边各８个 点的最大和最小主应力进行统计，应力分析的节点位 置如图４所示。对于Ⅱ类围岩这些应力分析的节点即 位于隧洞围岩表面；对于Ⅳ类围岩因存在钢筋混凝土 衬砌，需要对隧洞围岩和衬砌分别进行应力统计，即 统计钢筋混凝土衬砌表面的应力，和衬砌外部围岩表 图４输水隧洞应力分析的节点位置示意 表３小舜江和曹娥江输水隧洞 围岩应力（工况１） ＭＰａ 小舜江输水隧洞围岩 曹娥江输水隧洞围岩 点号 １ ０＂３ ， Ｏ＂１ ０＂３ ｒ，， １ 一Ｏ．５２ 一１．７２ 一Ｏ．３５ 一Ｏ．８８ 一２．９９ —０．５９ ２ 一Ｏ．５８ —１．９ｌ 一Ｏ．３９ —１．０ｌ —３．２９ —０．６８ ３ —０．５９ 一２．２９ —０．３６ 一０．９７ —３．９７ —０．５７ ４ 一Ｏ．６２ —２．Ｏ２ —０．４ｌ —１．０４ —３．４３ 一Ｏ．７Ｏ ５ 一Ｏ．５５ —１．８３ —Ｏ．３７ —０．９ｌ —３．１４ 一０．６０ ６ 一Ｏ．６Ｏ —１．９９ —０．４１ 一１．０４ —３．４０ —０．７０ ７ 一０．６０ —２．２９ —０．３７ —０．９７ —３．９７ —０．５７ ８ —０．５９ —１．９３ —０．４０ —１．Ｏｌ —３．３２ —０．６８ 表４小舜江输水隧洞围岩及衬砌应力（工况２） ＭＰａ 小舜江输水隧洞围岩 小舜江输水隧 衬砌 点号 Ｏ－１ ０＂３ ， Ｏ－１ ０＂３ １ 一Ｏ．５６ 一Ｉ．１５ 一０．４５ —０．０２ —１．３３ Ｏ．１２ ２ 一Ｏ．５８ —１．４５ 一Ｏ．４４ —０．０３ 一１．６０ ０．１５ ３ 一Ｏ．５３ —１．６８ —０．３６ —０．Ｏ３ 一１．９４ Ｏ．１８ ４ —０ ６ｌ 一１．５４ ——０ ４６ ——０．０３ —１ ６７ ０．１５ ５ 一０．５９ 一１．ｉ７ ——０ ４７ —０．０３ 一１．３３ Ｏ．Ｉ２ ６ —０．６０ —１．４９ —０．４５ —０．０３ —１．６１ ０．１５ ７ —０．５３ —１．６８ —０．３７ —０．０３ —１．９４ Ｏ．１８ ８ —０．５９ —１．５Ｏ —０．４４ —０．０３ —１．６６ Ｏ．１５ 表５曹娥江输水隧洞围岩及衬砌应力（工况２） ＭＰａ 曹娥江输水隧洞围岩 曹娥江输水隧洞衬砌 点号 Ｏ－１ ０＂３ ， ｏｒ１ ０－３ ， ｌ —１．１７ —２．９６ 一Ｏ．８７ —０．０７ —４．３４ ０．３９ ２ 一１．１５ —３．５Ｏ —０．８０ —０．０７ —４．９Ｏ ０．４－４ ３ —０．９３ 一３．９５ —０．５３ —０．０８ 一５．５ｌ ０．４９ ４ 一１．１７ —３．５９ 一Ｏ．８１ —０．０８ 一４．９６ ０．４４ ５ 一】．２１ —２．９９ —０．９１ —０．０７ —４．３４ ０．３９ ６ —１．１９ —３．５５ —０．８３ —０．０８ —４．９２ Ｏ．４＿４ ７ —０ ９３ —３．９５ —０．５４ —０．０８ —５．５ｌ ０．４９ ８ —１．１３ —３．５４ —０．７７ —０．０７ 一４．９４ ０．４４ 水利水电技术第４１卷２０１０年第１０期 王振宇，等∥交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究 采用莫尔强度理论对隧洞衬砌和围岩应力进 行安全性评价。莫尔强度理论优点在于：适用于 从拉伸型到压缩型应力状态的广阔范围，可描述 从脆性断裂向塑性屈服失效形式过渡的多种失效 形态，特别是“脆性材料”在压缩型或压应力占优 的混合型应力状态下呈剪切破坏的失效形式；特 别适用于抗拉与抗压强度不等的材料。莫尔强度 理论的表达式为 ，＝ｏｒ 一Ｊ ｏｒＪｏｒ３≤［ ］ （１） ｃ 式中，Ｏ－ 为校核点的相当应力，由该点主应力组合 而成； ， 为校核点的最大和最小主应力 （ＭＰａ）；［ｏｒ ］为材料的许用拉应力，对于Ｃ２０混凝 土衬砌取１．１ ＭＰａ，对Ⅱ类围岩取１．５ ＭＰａ，对Ⅳ 类围岩取０．６ ＭＰａ；［盯 ］为材料的许用压应力，对于 Ｃ２０混凝土衬砌取１０．０ ＭＰａ，对Ⅱ类围岩取１５ ＭＰａ， 对Ⅳ类围岩取６ ＭＰａ。 从数值模拟静力分析角度评价，隧洞围岩和衬砌 主要为压应力，且满足小于许用拉应力要求，曹娥江 输水隧洞开挖对小舜江输水隧洞围岩应力的影响很 小 ４爆破试验 ４．１ 爆破振动监测及分析 为了有效地控制爆破产生的振动对已有输水隧 洞的影响，确保已有输水隧洞的安全，进行爆破试 验。小舜江输水隧洞是绍兴市的重要供水生命线工 程，正常情况下无法放空进入其内部进行爆破试 验，同时若在曹娥江输水隧洞主洞内进行爆破试 验，爆破振动监测将无法克服面波的显著影响，与 交叉段从爆源穿透曹娥江输水隧洞与小舜江输水隧 洞之间岩体的体波差别较大。为克服上述影响，选 择在曹娥江输水隧洞主洞和３ 支洞交叉口附近进行 爆破试验，以便于现场测试和灵活调整爆心距，如 图５所示。 爆破振动监测是判断爆破设计与施工正确与否的 重要手段。通过监测分析结果，合理调整开挖方法、 爆破参数，为安全、快速穿越隧洞交叉段提供保障。 爆破试验共进行１３次测试，总计３９个测点。爆破试 验监测得到的垂直振速比水平振速大，以垂直振速作 为控制爆破标准合理、可靠且易于操作。剔除其中不 合理的振速，对垂直方向速度进行统计分析，采用最 小二乘法拟合出萨道夫经验公式的Ｋ值为２９４．８，ＯＬ 值为１．８５ 水利水电技术第４１卷２０１Ｏ年第１０期 图５ 主洞与３ 支洞附近爆破试验监测示意 ，ｎ了１、ｌ ８５ ．＝２９４．８ｌ＼／Ｉ ．， ｌ （２） ４．２交叉段爆破方案 根据小舜江输水隧洞开挖后揭露的围岩情况，对 交叉段附近小舜江输水隧洞Ⅳ类围岩采用３００ ｍｍ厚 Ｃ２０钢筋混凝土全断面衬砌并进行回填灌浆和固结 灌浆。小舜江输水隧洞灌浆区对于提高围岩的完整 性、强度、不透水性、发挥与衬砌的协同承载力有 重要作用，爆破振动标准应满足对灌浆区和分缝止 水部位的保护要求。参照国内外文献、类似工程的 允许安全振动速度标准和规范要求，并考虑到小舜 江输水隧洞的重要性，爆破振动临界速度从严控制 取为３ ｃｍ／ｓ。 由萨道夫经验公式可知，在Ｋ、 一定的情况 下，影响振速 的主要因素为单段最大药量Ｑ，根据 爆破试验回归得到的Ｋ、 值、两隧洞的最小净间距 以及爆破振动临界速度，计算得曹娥江输水隧洞下穿 小舜江输水隧洞允许的最大药量为８５．９ ｋｇ。开挖过 程中设计最大段炸药量为３４．１ ｋｇ，施工中根据现场 实测爆破振速结果进行调整。 ５交叉段爆破振动监测 小舜江输水隧洞与曹娥江输水隧洞空问交叉， 根据现场条件只能在曹娥江输水隧洞主洞内进行爆 破监测，监测点距离掌子面５０ ｌｎ－。在掌子面距离交 叉点平距为５０ ｍ范围内爆破施工时，采取以下减 震措施：（１）减小进尺和装药量；（２）采用不耦合 装药结构，不耦合系数可适当提高；（３）导洞开挖 爆破与光面爆破不要同时实施，避免震动波形相互 王振宇，等∥交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究 叠加而使震动加强。例如：１０＋７８３断面导洞开挖 一＿ｓ．ｇ。＼ 骧 预测，确保曹娥江输水隧洞的顺利开挖和小舜江输水 ５ ４ ３ ２ ０ ０之０ ５ ４ ３ ２ Ｏ ０之０ ４ 隧洞的安全运行。 爆破时测得的爆破振动速度为４．７ ｃｍ／ｓ，从振动波 形图上看是掏槽孑Ｌ爆破振动较大所致，建议施工单 位改进掏槽方式以减少震动（见图６）。１０＋７９４断 面时测得的爆破振动速度为４．１ ｃｍ／ｓ，从振动波形 图上分析，主要是光面爆破的周边孑Ｌ产生震动速度 超标，建议光面爆破孑Ｌ采用不耦合装药结构（见图 ７）。监测结果表明，曹娥江输水隧洞开挖爆破未对 参考文献： 司春棣．引水工程安全保障体系研究［Ｄ］．天津：天津大学， ２００７． ［２］ 郑俊杰，包德舅，龚彦峰，等．铁路隧道下穿既有高速公路隧 道施工技术研究［Ｊ］．铁道工程学报，２００６（８）：８０－８４． ［３］ 张继春，曹孝军，郑爽英，等．浅埋隧道掘进爆破的地表振动 小舜江输水隧洞产生不利影响。 ／掏槽孔爆破 ， ｋＬ 。 ｌ～Ｉ ｉ ｜ ‘ ２ ｌ４ ８ ｉｏ １ 时间／Ｓ 图６ １０＋７８３断面爆破时测得的垂直振速时程曲线 周边孔爆破＼ ＼ ｇ ０ ＼ Ｉ ｌ ｌｌ §±ｉ ｔ 蜷 ｝ ２ ４ ６ ８ １ 时间／Ｓ 图７ １０＋７９４断面爆破时测得的垂直振速时程曲线 ６结论 （１）在本文输水隧洞施工中，运用信息化施工理 论，将设计、施工和现场监测结合起来非常必要。首 先进行类似地质条件下的爆破试验，将监测结果反馈 于设计，及时调整优化设计参数，以保证曹娥江输水 隧洞的顺利开挖和小舜江输水隧洞的安全。 （２）依据现场试验和监测结果分析，优化后的 最大装药量等爆破设计参数合理。在本工程隧洞施 工时，多数实测质点振动速度小于３ ｃｍ／ｓ，满足工 程的减震要求，取得了良好的经济效益和社会效 益。 （３）运用数值模拟等手段，得到不同＿丁况下围岩 应力的变化规律，能够更好地对隧洞围岩稳定性进行 ６０ 效应试验研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００５，２４（２２）： ４】５８．４ｌ６３． ［４］ 李景龙，李术才，李廷春，等．隧道下穿既有铁路爆破的稳定 控制技术研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００５，２４（２２）： ４ｌ５８—４１６３． ［５］ 王占生，张顶立．浅埋暗挖隧道近距下穿既有铁路的关键技术 ［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００７，２６（ｓ２）：４２０８—４２１４． ［６］ 王明年，潘晓马，张成满，等．邻近隧道爆破振动响应研究 ［Ｊ］．岩土力学，２００７，２６（Ｓ１）：３５９６・３６００． ［７］ 钟冬望，高秀岩，吴亮，等．上下交叉隧道掘进爆破对既有隧 道的动力响应研究［Ｊ］．武汉科技大学学报，２００９，３２（１）： ｌ０６．１０９． ［８］ 张海波，殷宗泽，朱俊高．近距离叠交隧道盾构施工对老隧道 影响的数值模拟［Ｊ］．岩土力学，２００５，２６（２）：２８２—２８６． ［９］ 赵东平，王明年，宋南涛．浅埋暗挖地铁重叠隧道近接分区 ［Ｊ］．中国铁道科学，２００７，２８（６）：６５—６９． ［１Ｏ］ 陶连金。孙斌，李晓霖．超近距离双孔并行盾构施工的相互影 响分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００８，２９（９）：１８５６－１８６２． 吴亮，钟冬望．同布置条件下邻近隧道掘进爆破对既有隧道的 影响［Ｊ］．煤炭学报，２００９，３４（１０）：１３３９－１３４３． ［１２］ Ｈ Ｙ Ｌｉｕ．Ｊ Ｃ Ｓｍａｌ１．Ｊ Ｐ Ｃａｒｔｅｒ．ｅｔ ａ１．Ｅｆｉｅｃｔｓ ｏｆｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ ｏｎ ｅｘ— ｉｓｔｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｌｙ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌｓ［Ｊ］．Ｃｏｍ— ｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃｓ，２００９，３６（５）：８８０・８９４， 。 （责任编辑欧阳越） 水利水电技术第４１卷２０１０年第１０期