爆破开挖引起邻近建(构)筑物的振动影响问题普遍存在,近接隧洞爆破振动效应及安全控制已成为工程界热门研究课题。晋江引水金鸡山隧洞具有超小净距、小角度下穿既有隧洞特点,使得交叉段内爆破振动对上行既有隧洞安全影响问题成为一个亟待解决的技术难题。本文依托晋江隧洞下穿钻爆工程,采用现场爆破试验、振动跟踪监测以及数值模拟相结合的方法,就爆破地震波传播特性、爆破振动响应特点及振动控制措施等方面开展了研究。针对下穿隧洞不同洞段开挖的位置特点,开展了现场爆破试验,从整体上获得了不同位置爆破下既有隧洞振速响应特点的初步认识;在此基础上,对整个交叉段的钻爆开展了紧密的振动跟踪监测,依据反馈数据进行振动效果评价,并采取措施改善爆破效果,实现对交叉段爆破振动效应的有效控制。为进一步研究小角度下穿隧洞爆破振动响应规律,以晋江隧洞为依据,采用ANSYS LS-DYNA软件,就既有隧洞衬砌在不同工作面的掏槽爆破荷载作用下的振速响应和应力响应进行了数值模拟,验证了现场实测规律,并得到了对下穿爆破时既有隧洞振动响应规律的较为全面认识。另外,还对不同交叉角度下典型下穿隧洞振动响应开展了数值模拟研究。针对下穿隧洞钻爆对既有隧洞振动安全影响问题系列研究,主要取得如下成果:(1)爆破地震波引起上行隧洞衬砌的振动响应的强度在爆源附近测点达到最大,且竖直向振速具有控制性;衬砌在同一断面的迎爆侧振动速度明显比背爆侧大,而且在爆源附近未开挖区域振速衰减略慢于已开挖区域。(2)采用减小循环进尺、增加断面开挖次数、优化起爆网路、轮廓控制爆破技术等措施,有助于在有效控制爆破振动强度的同时,获得较好的开挖质量。(3)实测和数值模拟均表明交叉角度对隧洞振动响应特性存在影响。相同爆破荷载下,隧洞轴线交叉角度越小,爆破振动强度越大,并以竖直向vy和轴向vz影响为主;随着角度或距离增大,爆破振动强度变小,vz与vy明显减小,水平径向vx大小及占比有提高,说明大角度交叉或远距离平行的隧洞布置更利于稳定。