淺埋、軟弱圍巖大跨隧道的施工技術(shù)研究.pdf

1、文章以(北)京珠(海)高速公路靠椅山隧道為工程依托，采用目前較為成熟的彈性力學(xué)理論及有限元分析理論，基于淺埋、軟弱圍巖中大跨隧道的施工力學(xué)行為以及洞室圍巖的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，對(duì)靠椅山隧道的合理施工方法和施工組織進(jìn)行了研究，為整個(gè)隧道安全、快速、有效地施工提供了理論依據(jù)和現(xiàn)實(shí)意義，并節(jié)省了投資。 首先，與接近圓形的兩車道斷面相比，大跨隧道具有以下基本力學(xué)特性：①開(kāi)挖后的應(yīng)力重分布變得很不利，需要強(qiáng)大的支護(hù)結(jié)構(gòu)才可控

2、制其變形；②隧道底腳處的應(yīng)力集中過(guò)大，要求較大的地基承載力；③隧道扁平率大，拱頂圍巖極不穩(wěn)定，一般情況下需要輔助措施對(duì)拱頂范圍內(nèi)的巖層進(jìn)行加固；④隧道開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生較大的松弛地壓。 其次，在淺埋、軟弱巖層中，影響大跨隧道圍巖穩(wěn)定性的主要因素有：地應(yīng)力、施工方法、開(kāi)挖工藝、地下水、時(shí)間因素以及扁平率等。在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于時(shí)間和空間的不同，往往其中某一種或幾種影響因素處于主導(dǎo)地位，需要采取相應(yīng)的對(duì)策，盡量減小其對(duì)圍巖的影響。

3、 再次，通過(guò)對(duì)三臺(tái)階分步平行開(kāi)挖法和CD法兩種不同開(kāi)挖模式下大跨隧道的施工力學(xué)行為研究可知，三臺(tái)階分步平行開(kāi)挖法在施工過(guò)程中引起的拱頂沉降明顯小于CD工法，在淺埋、軟弱巖層中對(duì)保持圍巖的整體穩(wěn)定性很有利，建議在淺埋、軟弱巖層中修建大跨隧道優(yōu)先采用三臺(tái)階分步平行開(kāi)挖法，在靠椅山隧道的成功應(yīng)用也證明了這一點(diǎn)。 然后，經(jīng)計(jì)算分析，在CD工法中，“后拆中壁”在隧道周邊圍巖內(nèi)產(chǎn)生的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及塑性區(qū)都比“先拆中壁”工法的小，所以建