本研究針對鑽炸隧道周圍損傷區域之工程特性進行探討，利用三維數值分析軟體FLAC3D進行模式建置與數值模擬。首先進行假設隧道之沒有損傷情況之輪進開挖應力再分配、位移分佈、塑性區發展等探討，應力路徑與安全係數評估等等，接著進行隧道掘進有損傷情況之分析，最後將兩者分析對比，歸納匯整出鑽炸損傷對隧道應力變形、塑性區之影響。

本研究選定覆蓋深度為300公尺之圓形隧道，穿越好壞不同兩種岩性，於三種不同側向壓力係數K (0.5、1.0、2.0)情況下進行數值模擬。輪進長度為2公尺，支撐為30公分之噴凝土且延遲一輪進打設，鑽炸損傷範圍是設定為緊鄰開挖面2公尺岩盤厚度，研究結果顯示三種K值(0.5、1.0、2.0)之塑性區發展形狀，其損傷與未損傷之塑性區發展類似。而損傷之最大塑性區尺寸，分別為(0.8、1.2、1.6)公尺，相當於其損傷範圍增加為未損傷(4、6、8)倍，可做為實際之隧道開挖、支撐打設、監測佈設與安全監控之參考。

This research focuses on the engineering characterization of the excavation damaged zone of blasting tunneling. Three-dimensional numerical software FLAC3D is used for model build and numerical simulation. The first part in the study focuses on the stress redistribution, deformation, plastic zone development and safety assessment by stress path assuming no blasting tunneling damage happened. The second part is extended to blasting damage happened. Finally comparisons related stress, displacement and excavation damaged zone during blasting tunneling are made between blasting undamaged and damaged conditions.

A circular tunnel with cover depth 300 meters is selected for numerical simulation. Blasting tunneling is set to be through both good and bad rock under three different lateral pressure with coefficient K = 0.5,1 and 2. Tunneling advance length is set to 2 meters. 30 cm thickness Shotcrete is installed following each tunneling advance. The blasting tunneling damaged zone is assumed happening within the zone of 2m width out of the excavation circular surface. A parametric study on three different K values (0.5, 1, 2) is conducted to analyze the plastic zone both blasting damaged and undamaged condition. It is found various K value will result in different shape of plastic zone, and similar trend was shown both blasting damaged and undamaged conditions. Plastic zone under blasting damaged condition is found to be 0.8,1.2 and1.6 m with K = (0.5, 1, 2). It is equivalent to the multiple of (4,6,8) from blasting undamaged condition. Related analyses may be referred for excavation advance, support installation and monitoring arrangement of tunneling.

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