地铁隧道工程一般都处于城市中心地带,周边各种建筑物林立,地下各种管道交错密集、分布复杂,地铁隧道施工必将对其安全产生威胁。若控制不好则会造成煤气管道泄漏乃至爆炸、自来水管爆裂形成水患、电缆断裂造通讯中断等安全事故。对于地质条件相对复杂的地区,极易造成更加严重的后果。大连地区地质特点存在着“岩质坚硬”和“土质疏松”并存、“高地下水位”等特点,而钻爆法施工是该类地质条件地铁隧道的主要施工方法。当采用钻爆法施工时,隧道开挖产生的爆破地震波会对邻近埋地管道产生不利影响,造成其产生变形以及周围地层条件恶化,从而对地铁隧道施工造成更多难度和风险。本文以大连地铁隧道工程为背景,在调研地铁沿线埋地管道类型、地质条件等的基础上,采用相似材料模型试验与原位测试相结合的研究手段,研究了地铁隧道爆破开挖对邻近埋地管道的影响。最后,结合大连地铁隧道爆破开挖的工程实践,提出了地铁隧道爆破开挖过程中邻近埋地管道的安全防护措施。论文的主要内容如下:(1)本文基于相似理论设计了试验方案,借助相似材料模型试验,研究了隧道全断面爆破开挖过程中对周边地层及管道变形和内力的影响。研究结果表明,距管顶2.5D(D管道直径)处,由于管道的抵制作用,地层沉降量不再随地层深度增加而增加,开始缓慢变小;管道的沉降曲线与地层的沉降曲线具有相似的沉降规律,均服从高斯曲线。(2)通过相似模型试验模拟隧道爆破施工,研究爆破荷载作用下管道振动响应分析。根据爆破监测数据,采用回归分析法建立了反映爆破地震波传播特性的质点振动萨道夫斯基预测公式,并将模拟结果与现场爆破监测结果进行对比分析。研究结果表明:相似材料模型试验得到的质点最大振速随爆心距的衰减规律与实测结果一致。根据质点振速衰减规律,建立了控制最大段药量的计算公式;借助管道中点应变波时程曲线,研究了管道动应力峰值与爆心距和装药量的关系;隧道模型试验拥有多个参数,通过控制某一参数的不同,研究了爆破荷载作用下管道的爆破振动响应。(3)在现场监测和相似模型试验分析的基础上,结合大连地铁隧道爆破开挖的工程实践,从爆源控制和爆破地震波传播过程控制等角度,提出了城市地铁隧道爆破开挖过程中邻近埋地管道的安全防护措施,为类似地区的地铁隧道爆破开挖施工方法和埋地管道的安全提供参考。