特大斷面小凈距隧道支護(hù)力學(xué)特性及施工方法研究.pdf

1、隨著交通量的日益增大，受限于地形、總體線型規(guī)劃化等問(wèn)題，特大跨度小凈距隧道的修建將變得越來(lái)越多。以雙向八車道公路隧道為代表，這類隧道單洞跨度可達(dá)20～25m，高度在14m左右，具有斷面大、凈距小、扁平率低的特點(diǎn)。隧道開挖時(shí)雙洞相互影響大，結(jié)構(gòu)受力、變形復(fù)雜多變，施工風(fēng)險(xiǎn)大。目前國(guó)內(nèi)已修建的雙向八車道公路隧道數(shù)量還非常少，可供借鑒的工程經(jīng)驗(yàn)非常有限，缺乏一套系統(tǒng)、可行的設(shè)計(jì)與施工方法及相應(yīng)的配套技術(shù)，而中國(guó)現(xiàn)行的公路隧道設(shè)計(jì)和施工規(guī)范中也

2、還未涉及雙向八車道小凈距隧道。因此，對(duì)特大斷面小凈距隧道展開系統(tǒng)研究，意義重大。
　　本文以貴陽(yáng)市1.5環(huán)七沖村一號(hào)雙向八車道公路隧道為工程依托，綜合采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等研究手段，對(duì)以下幾方面進(jìn)行了研究:
　　(1)通過(guò)總結(jié)歸納現(xiàn)行規(guī)范中圍巖壓力計(jì)算理論的推導(dǎo)思路及不足，重新設(shè)定了圍巖破壞模式，推導(dǎo)出了適用于特大斷面小凈距隧道的圍巖壓力計(jì)算公式，并通過(guò)七沖村一號(hào)隧道的工程實(shí)例對(duì)公式進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(2)

3、采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)不同圍巖條件下適用于特大斷面小凈距隧道的開挖方法進(jìn)行了模擬，確定出了不同圍巖級(jí)別下的最優(yōu)開挖工法。結(jié)合工程實(shí)際對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖工法進(jìn)行優(yōu)化，提出了雙直臂導(dǎo)坑法，并通過(guò)模擬計(jì)算驗(yàn)證了其可行性。確定了雙線凈距合理取值標(biāo)準(zhǔn)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)不同圍巖條件下適用于特大斷面小凈距隧道的雙線合理間距進(jìn)行了研究。
　　(3)以七沖村一號(hào)隧道為工程依托，對(duì)特大斷面小凈距隧道施工過(guò)程中支護(hù)力學(xué)特性進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)典型斷面初支與二襯接觸

4、壓力、噴混凝土應(yīng)力、鋼拱架應(yīng)力、錨桿軸力及二次襯砌鋼筋應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，獲得了特大斷面小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律及特征，并驗(yàn)證了襯砌設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　(4)概括歸納了大斷面隧道洞口段塌方的影響因素、塌方分類、基本處置原則。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)大斷面隧道洞口段塌方處治案例進(jìn)行調(diào)研和總結(jié)，歸納出了可參考的工程要點(diǎn)，分析了特大斷面小凈距隧道塌方處治的關(guān)鍵點(diǎn);針對(duì)七沖村一號(hào)隧道洞口段淺埋偏壓地形的塌方，研究了特大斷面小凈距隧道塌方的工程力學(xué)特