爆破荷载作用下隧道围岩裂隙范围计算方法研究

爆破荷载下隧道围岩产生的裂隙为岩溶发育和地下水运动创造了良好的条件。为了研究爆破荷载作用下隧道围岩的损伤裂隙范围，在考虑中主应力和环向拉应力的影响下，分别基于统一强度准则和摩尔库伦强度准则得到了两种粉碎区的计算方法，并且计算了破裂Ⅰ区和破裂Ⅱ区的范围。最后开展了现场试验和探测，按本文计算方法计算了现场隧道粉碎区和裂隙区范围，计算结果与现场试验结果进行了对比和验证，得到了以下结论：(1)本文基于统一强度理论的粉碎区范围计算方法考虑了塑性损伤，适用于隧道粉碎区范围的计算，理论计算结果与现场粉碎区实测结果较为吻合，该方法可用于超欠挖控制严格的隧道爆破参数设计；(2)本文基于摩尔库伦强度准则的粉碎区范围计算方法不考虑塑性损伤，相比已有的基于摩尔库伦强度准则的计算方法考虑了环向拉应力，计算单元体更符合实际受力情况，本文粉碎区的两种计算方法主要区别在于是否包含塑性损伤的范围，两种计算方法在实际运用时，应根据不同的工程要求来选择；(3)现场试验结果表明，基于统一强度理论的破裂区范围的计算方法，其计算结果与现场实测结果较为接近，该方法可以用来计算和评估远场振动效应作用下隧道围岩的裂隙范围。