爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应研究

第３　２卷，第５期　２　０　１　１年９月　文章编号：ｌＯＯ１—４６３２（２０１　１）０５—００６４—０７　中　国　铁　道　科　学　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＩ　ＷＡＹ　ＳＣＩＥＮＣＥ　Ｖ０Ｌ　３２　Ｎｏ．５　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１　１　爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的　相互动力响应研究　汪　波，何川，夏炜洋　６１００３１）　（西南交通大学土木工程学院，四ＪｉＩ成都摘　要：以深圳新建地铁３号线下穿既有地铁４号线为工程背景，采用数值分析方法，对爆破施工新建地　铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应进行模拟分析。结果表明：在爆破振动作用下，既有地铁隧道二衬的最　大拉应　、最大竖向位移和最大振速均位于仰拱中心处，仰拱、拱脚、边墙及拱顶位置处的最大竖向位移和最　大振速依次减少；开挖进尺为１　ｍ时，仰拱中心振速超过了爆破安全控制标准，因此在施工中应对既有地铁隧　道二衬的振速进行重点监测，为安全计，建议将开挖进尺设计为０．５　ｍｌ既有地铁运营对新建地铁隧道产生的最　大位移为０．２２　ｍｒｎ，最大附加弯矩为７５０　Ｎ・ｍ，最大附加轴力为３Ｏ　ｋＮ，说明既有地铁运营对新建地铁隧道的　影响较小，在新建地铁隧道没计和施：［时可以不予考虑。　关键词：新建地铁隧道；既有地铁；隧道施工；爆破振动；运营振动；动力响应　中图分类号：Ｕ４５５．４１：Ｕ４５１．３　文献标识码：Ａ　新建地铁隧道下穿既有运营地铁时，新建地铁　隧道的施工、既有地铁的运营将会对彼此隧道产生　１数值分析模型　１．１计算模型和参数　相互影响，而这种影响随着新建地铁隧道施工工法　及既有地铁运营条件的不同将产生不同的后果【，　。　新建深圳地铁３号线龙岗西延段工程少年宫一　新建地铁隧道在爆破开挖（后开挖洞室）影响　区以内，开挖后只施做初期支护，待区间双线隧道　不在爆破影响范围内再施做二次衬砌［２】，以避开　后行洞爆炸冲击波的作用；既有运营地铁隧道二衬　结构的动力响应特征是爆破振动分析中关注的重　点。因此，建立模型时，新建地铁隧道仅考虑围岩　与初衬，既有运营地铁考虑围岩及二衬，同时鉴于　莲花村站区间呈南北走向，地铁区间隧道为２条并　行的单线隧道，隧道内径为５．４　ｍ，外径为６．０　ｍ，管片衬砌环宽度１．５　ｍ。该地铁隧道下穿既有　运营地铁４号线，二者在平面上大致正交，两隧道　间竖向净距约为１．８　ｍ。新建地铁隧道所在位置的　地层岩性主要以中～微风化花岗岩为主，考虑到花　岗岩岩性好，强度高，加之临近车站，新建地铁隧　道拟采用矿山法中的台阶法（先下后上）进行爆破　开挖。由于两地铁隧道间竖向净距较小，新建地铁　隧道的爆破开挖将影响既有地铁运营的安全，同　时，既有地铁的运营振动也将影响新建地铁隧道的　施工安全。因此，本文采用数值模拟方法，研究爆　新建地铁为２条并行的单线隧道，具有一定的对称　性，建模时只考虑左侧的地铁隧道，最终建立的计　算模型如图１所示。模型中，新建地铁隧道的初衬　结构采用壳单元（ｓｈｅｌｌ６３）模拟，岩体及既有运营　地铁隧道的二衬结构采用实体单元（ｓｏｌｉｄ４５）模　拟。　破施工时新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力　响Ｊ蓝。　依据深圳地铁现场地质勘探资料，结合试验参　数，选取材料的物理力学参数见表１。　收稿日期：　２ｏｌｏ一０９—２Ｏ；修订日期：２０１１—０７—１０　基金项Ｈ：　国家“九七三”讣划项日（２０１０ＣＢ７３２１０５）；国家杰出青年科学基金资助项目（５０９２５８３０）；中央高校基奉科研业务费专项资　金资助项日（２００９ＱＫＯ２）　作者简介：　汪波（１９７６），男，安徽郎溪人，副教授，博士。　第５期　爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应研究　（ａ）总体模型　（ｂ）隧道丰目对位置模型　图１计算模型　表１材料物理力学参数　１．２模型边界　目前，动力计算中在时问域内求解非线性问　题，一般是将边界取的尽可能远一些＿５　］。已有研　究表明：新建隧道爆破振动对既有结构物的影响，　当边界范围大于３倍隧道的开挖直径后，边界效应　的影响，尤其对振动效应的峰值影响就相当小　了［　。因此，建模时，将模型左、右及下边界取为　３～４倍隧道开挖直径，并在边界上施加相应的法　向约束，考虑新建地铁处于浅埋段，上边界取至实　际地表，并设置为自由边界。　２爆破振动对既有地铁隧道的影响　２．１计算工况　新建隧道采用上下台阶法施工，下台阶距离既　有地铁隧道相对较远，设计中考虑先行开挖。所以　计算工况依据上述功法划分为２种：下台阶先爆破　开挖为工况１，上台阶后爆破开挖为工况２。考虑　爆破振动的影响和计算时进尺整倍数的关系，计算　中开挖进尺取为１　ｍ。　２．２爆破安全控制标准　《爆破安全规程》中的控制标准［４］为：在保证　建筑物安全运营情况下，爆破振动速度应控制在５　ｃｍ・Ｓ　以下。《城市轨道交通安全保护第三方监　控量测指标》的第３．４条款中有：由于打桩振动、　爆炸振动引起的峰值速度应≤２．５　ｃｍ・Ｓ　（对连　续性的振动控制指标应按５Ｏ　甚至更为严格控　制）。根据上述２个标准，结合新建地铁及既有地　铁的实际状况，选取爆破振动峰值速度≤２．５　ｃｍ・　Ｓ　为爆破安全控制标准。　２．３爆破荷载　根据爆破振动理论，假定爆破荷载作用在隧道　开挖边界面上，爆破荷载可简化为具有线性上升段　和下降段的三角形荷载，如图２所示，图２中，　Ｐｍａ　为最大荷载，ｔ　为爆破开始至爆破荷载达到最　大值时的时间，ｔ　为爆破开始至爆破荷载消失的时　间。在参考大量科研资料并结合实测经验的基础　上，荷载上升段时间取０．０１２　Ｓ、下降段时间取　０．１００　Ｓ，总持续时间取为２．０　Ｓ＿６］。　ｔｌ　Ｉｓ　ｆ　图２爆破荷载时程图　爆破荷载的应力峰值Ｐ　采用文献［６］中的　经验公式求解，即　Ｐｍａｘ一　Ｐ７＋　Ｉ　＋　ｌ，７２　－ｏ．８刚……　（１）　其中，　Ｚ＝　Ｑ１—Ｒ　—／３　（２）　式中：ｚ为比例距离，ｍ；Ｒ　为爆心至荷载作用　面的距离，ｍ；Ｑ为炸药量，　，齐发爆破时取总　装药量，分段起爆时取最大段装药量。　由式（１）和式（２）可以看出，当距离一定　时，爆破荷载应力峰值仅与炸药量有关。炸药量的　中国铁道科学　第３２卷　计算方法是：首先，参考既有的工程资料，根据工　程类比法，以实际爆破开挖面积、开挖进尺计算理　论炸药量；然后，对于工况１，由于先开挖下台　阶，爆破临空面较少，岩体约束状况相对复杂，开　挖相对困难，故炸药量Ｑ取为理论炸药量；对于　工况２，由于下台阶先行开挖，致使上台阶底部多　了个临空面，不用掏槽，开挖相对简单，故炸药量　Ｑ取为理论炸药量的１／３。根据此方法计算得到工　况１和工况２的炸药量Ｑ分别为４．Ｏ０和１．３３　ｋｇ。　２．４阻尼系数　阻尼采用比较通用的瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）阻尼。　瑞利阻尼假定体系的阻尼矩阵为质量矩阵和刚度矩　阵的线性组合ｌ２　］，即　［ｃ］一　Ｍ］＋　Ｋ］　（３）　其中，　ａ一　１　（４）　－　＝＝＝　（５）　０９１　式中：［Ｃ］为阻尼矩阵；［Ｍ］为质量矩阵；［Ｋ］　为刚度矩阵；ａ为质量阻尼系数；　为刚度阻尼系　数；∞　为基频；　为阻尼比，参考中国科学院工程　力学研究所的研究结果取　一０．０１　Ｅ　。　通过对已建立的模型进行模态分析，求得该实　体的固有频率即基频　，代人式（４）和式（５）　中，确定出相应的阻尼系数ａ和　，见表２。　表２　２种工况下的基频及阻尼系数　２．５计算结果　采用ＡＮＳＹＳ程序中的动力模块对建立的模型　进行瞬态数值模拟，分析新建地铁隧道爆破振动对　既有运营地铁的动力影响特征。考虑到混凝土结构　受拉性能较弱的特点，本文仅分析既有地铁隧道衬　砌结构的最大拉应力随时间变化的特征。工况１条　件下既有运营地铁隧道二衬部分时刻的最大拉应力　云图如图３所示。　从图３可以看出：工况１条件下，既有运营地　铁隧道二衬仰拱产生向上的变形；二衬的最大拉应　力出现在仰拱中心内表面，最大拉应力为０．６１　ＭＰａ（￡＝＝＝２５　ｍｓ）；爆破应力波最早到达的部位为　仰拱底部，并在ｔ：－－２００　ｍｓ时开始发散，然后逐渐　减弱并消失。　工况２条件下表现出相同的特征，尽管装药量　小（为下台阶的１／３），但由于距离既有隧道较近，　仍然产生了较大影响。　同时，还获取了工况１条件下既有运营地铁隧　道二衬典型位置处的竖向位移时程曲线及振速时程　曲线，如图４和图５所示。　从图４和图５可以看出：在爆破振动作用下，　既有地铁隧道衬砌竖向位移和振速最大值均位于仰　拱中心，从仰拱到拱脚、边墙及拱顶位置处的最大　竖向位移和振速均依次减少，这与爆破应力波的传　递规律是一致的。从量值上看，仰拱中心最大振速　为２．９０　ｃｍ・Ｓ　，而拱脚、边墙及拱顶的最大振　速仅为０．２８，０．２６和０．１２　ｃｍ・Ｓ，可见，仰拱　中心最大振速超过了爆破安全控制标准值，因此，　必须采取一定的辅助措施减小振速，才能进行新建　地铁隧道的爆破开挖，并建议施工中对既有地铁隧　道衬砌的振速进行重点监测。同时，衬砌典型部位　的最大振速分布较为不均匀，究其原因，可能是开　挖断面距离既有盾构隧道仰拱太近所致。　工况２与工况１的结论相似，既有地铁隧道仰　拱中心竖向位移与振速均达到最大值，仰拱中心最　大振速达到３．０　ｃｍ・Ｓ～，也超过了爆破安全控制　标准值，而拱脚、边墙及拱顶振速分别为０．３４，　０．２８和０．１２　ｃｍ・Ｓ，均在安全标准以内。　综合上述分析可以看出，当开挖进尺为１　ｍ　时，既有地铁隧道仰拱中心的振速超过爆破安全控　制标准值，故此，需考虑减小开挖进尺，从而减少　爆破过程中炸药量的使用，以减轻爆破振动的影　响。有鉴于此，将开挖进尺调整为０．７５和０．５０　ｒｎ，采用上述数值分析方法，计算得到既有运营隧　道衬砌仰拱中心最大振动速度，见表３。　表３不同进尺时的仰拱中心最大振速　从表３可以看出：当开挖进尺分别为０．７５和　０．５０　ｒｎ时，既有盾构隧道仰拱中心最大振速降为　１．６５和２．３０　ｃｍ・Ｓ一　，小于爆破安全控制标准值。　因此，考虑一定的安全储备，建议开挖进尺取为　０．５０　ｍ。　第５期　爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应研究　６７　（Ⅷ　。＿【）／　４　４　３　３　２　２　１　５　０　５　０　５　０　５　（ａ）ｔ＝１２ｍｓ　（ｂ）ｔ－＝２５ｉｒｉｓ　～　～　（ｄ）ｔ＝ｌＯ０ｍｓ　（ｅ）卢３０ｏｉｎｓ　＾目　０Ｈ）／　（Ｏｔ－＝５００１ｉ．１５　图３工况１条件下部分时刻的最大拉应力云图４　４　（单位：Ｐａ）３　３　２　２　　ｌ　１　０　０　５　Ｏ　５　Ｏ　５　Ｏ　５　Ｏ　５　Ｏ　５　Ｏ　ｏ　Ｏ　６　４　２３．６　３．■■曩氍瓣　２　潞　潮　¨　麓缢羹　２．８　２．４　—２．０　兰１．６　１．２　０．８　０．４　０　－０．４　０　０．１　０．２　０．３　０．４　０．５　Ｏ　Ｏ．１　０．２　０－３　０．４　０．５　时间／ｍｓ　时间／ｍｓ　（ａ）仰拱中心　（ｂ）拱脚　０　Ｏ．１　０．２　０．３　０．４　０．５　０　Ｏ．１　０．２　０．３　０．４　０．５　时间／ｍｓ　时间／ｍｓ　（ｃ）边墙　（ｄ）拱顶　图４典型位置处的竖向位移时程曲线　既有地铁运营过程中车辆和轨道是一个耦合系　３　既有地铁运营对新建地铁隧道的影　统，该系统产生的振动传递给道床，经过衰减后作　响　用于地层。因此在考察车辆运营对地层的影响时，　需先求解车辆一轨道耦合模型的荷载　。。。本文采　３．１　车辆一轨道耦合模型的荷载　用文献［１１］中的车辆——轨道耦合系统模型求　（ｕＪ　。＿【　２　４　）／　　０６　６８　中国铁道科学　第３２卷　—Ｔ　ｓ＿ＩⅡ　。＿【）／　蜷　’　３　２　１　Ｏ　ｌ　基　宝　瑙　０　０．１　０．２　０．３　０．４　０．５　时间／ｍｓ　（ａ）仰拱　３　（ｂ）拱脚　２　Ｉ∞　ｌ∞　吕　鲁　１　＇　宝　０　宝　幽　一１　２　０　０．１　０．２　０．３　０．４　０．５　－时间／ｍｓ　（ｃ）边墙　图５典型位置处的振速时程曲线　解模型的荷载。　３．２计算结果　列车通过时对新建地铁隧道初衬影响的竖向位　既有地铁运营参数取：列车运行速度为１００　ｋｍ・ｈ一，编组为６辆，每辆车车长为２５　１ＴＩ、质　量为４０　ｔ。采用数值分析的方法进行动力学模拟，　可以得到某时刻作用于道床底部的列车荷载，如图　６所示。　移等值线如图７所示。从图７可以看出：新建地铁　隧道初衬的位移在列车通过的正下方时最大，两边　呈减小趋势。截取新建隧道初衬模型图中拱顶部位　关键节点（节点位于列车通过时的正下方，节点编　号为４７７　，单元编号为１７８　）的位移时程曲线和　弯矩时程曲线，如图８所示。　Ｚ　４０　Ｒ　辚　耀２Ｏ　０　２０　距离／ｍ　图６列车荷载曲线图　图７隧道竖向位移等值线图　列车运营过程中振动是通过列车底部的轮对对　轨枕施加影响的，而一般认为该动力响应的影响范　从图８（ａ）可以看出，在列车行驶过程中，　拱顶部位的位移逐渐增大，在２　Ｓ时达到最大位移　围为前后６个轨枕距离，考虑到对称性，仅研究列　车经过新建地铁隧道正上方时振动对新建隧道的影　响结果。　值，为０．２２　ｍｍ，随后位移逐渐减小。　从图８（ｂ）可以看出，在列车行驶过程中，　弯矩在列车通过新建隧道正上方时其值最大，为　第５期　７５０　Ｎ・ｍ。　爆破施工新建地铁隧道与既有运营地铁的相互动力响应研究　６９　量级的弯矩和１０。ｋＮ量级的轴力。因此，既有地　铁运营，会对新建地铁隧道结构产生一定的影响，　但其量值较小，影响程度有限，在设计和施工时可　以不予考虑。　其轴力分布规律类似于弯矩，在既有地铁正下　方时影响较大，两端影响较小。　吕　４结论　２　（１）既有地铁隧道二衬的最大拉应力出现在仰　拱中心内表面，最大拉应力为０．６１　ＭＰａ（　一２５　ｍｓ）；爆破应力波最早达到仰拱中心，并在　一２００　ｍｓ时开始发散，然后逐渐减弱并消失。　时间／ｓ　（２）既有地铁隧道二衬的竖向位移和振速最大　（ａ）节点４７７　的位移时程曲线　值均位于仰拱中心处，仰拱、拱脚、边墙及拱顶位　置处的最大竖向位移和最大振速均依次减少。建议　后续施工及设计中应对仰拱中心处重点关注。　－、　宣　（３）当开挖进尺为１　ｍ时，仰拱中心的最大　邑　、　振速超过了爆破安全控制标准值，将对既有地铁隧　道产生不利影响，必须采取措施减小振速，并建议　施工中对既有地铁隧道衬砌振速进行重点监测。　（４）当开挖进尺为０．５，０．７５　ｍ时，在爆破　时间／ｓ　静　振动作用下，既有地铁隧道仰拱中心的最大振速小　于爆破安全控制标准值；考虑一定的安全储备，建　议新建地铁爆破开挖进尺取为０．５　ｍ。　（ｂ）单元１７８　的弯矩时程曲线　图８特征点的时程曲线图　（５）既有地铁列车运营对新建地铁隧道产生的　综合上述分析可以看出，既有地铁列车运营对　最大位移为０．２２　ｍｍ，最大附加弯矩为７５０　Ｎ・　ｍ，最大附加轴力为３０　ｋＮ，其量值均较小，对新　建地铁隧道结构会产生一定的影响，但影响较小。　因此，在新建地铁隧道设计和施工时可以不考虑既　有地铁运营的影响。　文　献　新建地铁隧道产生的最大位移为０．２２　ｍｍ，远小　于新建地铁隧道施工过程中自身产生的沉降；列车　运营引起的最：赶附加弯矩为７５０　Ｎ・ｍ，最大附加　轴力为３０　ｋＮ，而一般地铁衬砌能承担１０　ｋＮ・ｍ　参　考　何川，曾东洋．盾构隧道结构设计及施工对环境的影响［Ｍ］．成都：西南交通大学出版社，２００７．　潘晓马．邻近隧道施工对既有隧道的影响［Ｄ］．成都：西南交通大学，２００４．　（ＰＡＮ　Ｘｉａｏｍａ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ａ　Ｎｅｗ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｄｊａｃｅｎｔ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ［Ｄ］．Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００４．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　李云鹏，艾传志，韩常领，等．小间距隧道爆破开挖动力效应数值模拟研究ＥＪ］．爆炸与冲击，２００７，２７（１）：　７５－８０．　（ＬＩ　Ｙｕｎｐｅｎｇ，ＡＩ　Ｃｈｕａｎｚｈｉ，ＨＡＮ　Ｃｈａｎｇｌｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｔｕｎｎｅｌｓ　ｗｉｔｈ　Ｓｍａｌｌ　Ｓｐａｃｉｎｇ　ＦＪ］．Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｈｏｅｋｗａｖｅｓ，２００７，２７（１）：７５—８０．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　中国工程爆破协会．ＧＢ　６７２２－－２００３爆破安全规程［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００４．　戴俊．岩石动力学特性与爆破理论ＥＭ］．北京：冶金工业出版社，２００２．　刘国华，王振宇．爆破荷载作用下隧道的动态相应与抗暴分析［Ｊ］．浙江大学学报：工学版，２００４（２）：２０４—２０８．　（ＬＩＵ　Ｇｕｏｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｅｎｙｕ．Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　Ｂｌａｓｔ－Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ａ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔｏ　Ｂｌａｓｔ　７０　中国铁道科学　第３２卷　Ｌｏａｄｉｎｇ　ＥＪ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４（２）：２０４—２０８．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　－Ｊ］．解放军理工大学学报：自然科学　［７］　姚勇，何川，周俐俐，等．爆破振动对相邻隧道的影响性分析及控爆措施Ｉ版，２００７，８（６）：７０２—７０８．　（ＹＡ（）Ｙｏｎｇ，ＨＥ　Ｃｈｕａｎ，ＺＨＯＵ　Ｉ　ｉｌｉ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｂｏｕｔ　Ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｖｉ—　ｂｒａｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＰＬＡ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，　２００７，８（６）：７０２—７０８．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［８］　邵华，张子新．盾构近距离穿越施工对已运营隧道的扰动影响分析［＿Ｊ］．岩土力学，２００４，２５（增２）：５４５—５４９．　（ＳＨＡ（）Ｈｕａ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｉｘｉｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｄｉｓｔｕｒｂｉｎｇ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　Ｒｕｎｎｉｎｇ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ａｄｊａｃｅｎｔ　Ｓｈｉｅｌｄ－Ｄｒｉｖｅｎ　［Ｊ－Ｉ．Ｒｏｃｋ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２００４，２５（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ　２）：５４５－５４９．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［９］　王祥秋，杨林德，周治国．列车振动荷载作用下隧道衬砌结构动力响应特性分析ＥＪ］．岩石力学与工程学报，　２００６，２５（７）：１３３７一ｌ３４２．　（ＷＡＮＧ　Ｘｉａｎｇｑｉｕ，ＹＡＮＧ　Ｌｉｎｄｅ，ＺＨＯＵ　Ｚｈｉｇｕｏ．Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｌｉｎｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｕｎｄｅｒ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｌｏａｄｓ　ｏｆ　Ｔｒａｉｎ　Ｉ－Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｏｃｋ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，２５（７）：１３３７—１３４２．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［１０］　张贵，王建，贾颖绚．新线隧道列车运营对既有地铁结构振动影响的研究ＥＪ］．铁道建筑，２００８（５）：４６—４９．　（ＺＨＡＮＧ　Ｇｕｉ，ＷＡＮＧ　Ｊｉａｎ，ＪＩＡ　Ｙｉｎｘｕａ￣Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｔｒａｉｎ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎｅｗｌｙ　ｏｎｓｔＣｒｕｃｔｅｄ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｏｎ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｍｅｔｒｏ’ｓ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆＪ］．Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００８（５）：４６—４９．ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　翟婉明．车辆一轨道耦合动力学Ｉ－Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００２．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｎｅｗ。Ｂｕｉｌｔ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｂｙ　Ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｔｕｎｎｅｌ　ＷＡＮＧ　Ｂｏ，ＨＥ　Ｃｈｕａｎ，ＸＩＡ　Ｗｅｉｙａｎｇ　（ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　Ｓｉｃｈｕａｎ　６１００３１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｅｗ－ｂｕｉｌｔ　Ｌｉｎｅ　３　ｍｅｔｒｏ　ｕｎｄｅｒ－ｐａｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ　Ｌｉｎｅ　４　ｉｎ　Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ－ｂｕｉｌｔ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅｌ　ｂｙ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅ１．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖｅｒｔｉ—　ｃａｌ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｎｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅｌ　ａｒｅ　ａｌｌ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ａｒｃｈ．Ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖｉｂｒａ—　ｔｉｏｎ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ａｒｃｈ。ａｒｃｈ　ｆｏｏｔ。ｓｉｄｅ　ｗａｌｌ　ａｎｄ　ａｒｃｈ　ｃｒｏｗｎ　ａｒｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｖｉｂｒａ—　ｔｉｏｎ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ａｒｃｈ　ｉｓ　ｂｅｙｏｎｄ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｓａｆｅｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｅｘｃａ—　ｖａｔｉｏｎ　ｆｏｏｔａｇｅ　ｉｓ　１　ｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｔｈｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｎｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅｌ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｊ　ｕｓｔ　ｔｏ　ｂｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｓｉｄｅ，ｔｈｅ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ　ｆｏｏｔａｇｅ　ｉｓ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　０．５　ｍ．Ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｏｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ａｘｉａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ－ｂｕｉｌｔ　ｔｕｎｎｅｌ　ｉｓ　０．２２　ｎｌｍ，７５０　Ｎ・ｍ　ａｎｄ　３Ｏ　ｋＮ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｌｉｔｔｌｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ－ｂｕｉｌｔ　ｔｕｎｎｅｌ　ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｇｎｏｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｎｅｗ－ｂｕｉｌｔ　ｍｅｔｒｏ　ｔｕｎｎｅｌ；Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｒｏ；Ｔｕｎｎｅｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；Ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；Ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　（责任编辑刘卫华）