山區(qū)淺埋偏壓隧道進(jìn)洞技術(shù)研究.pdf

1、山區(qū)淺埋偏壓地段隧道洞口施工時(shí)遇到多種地質(zhì)和施工技術(shù)問(wèn)題，主要表現(xiàn)在洞口段圍巖一般都比較破碎、易風(fēng)化、山體邊坡表面圍巖穩(wěn)定性差，開挖后會(huì)引起圍巖原來(lái)應(yīng)力破壞，進(jìn)而產(chǎn)生坍塌，洞口施工有受到多種外界因素的印象，給工程進(jìn)尺帶來(lái)極大的困難。本文是以武罐高速公路莑巖隧道為工程依靠，闡述了淺埋偏壓隧道工程特性，運(yùn)用有限元數(shù)值模擬方法對(duì)洞口邊坡穩(wěn)定性和施工關(guān)鍵工序套拱管棚支護(hù)體系進(jìn)行了模擬研究分析，又結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)分析了工程施工的安全可靠性。論文的

2、主要研究工作與成果如下所示:
　　(1)在山區(qū)淺埋偏壓隧道施工中，必須了解淺埋偏壓隧道的工程特性和受力特征。因此，分別對(duì)淺埋隧道和偏壓隧道進(jìn)行了受力特征和變形規(guī)律研究，得出隧道施工遇到山區(qū)淺埋偏壓現(xiàn)象的處理核心是平衡隧道兩側(cè)的土壓力，主要技術(shù)有設(shè)置擋土墻、回填重土、挖切土體減壓、預(yù)注漿加固地表等措施。
　　(2)洞口段圍巖易破碎，風(fēng)化節(jié)理發(fā)育，在隧道洞口施工過(guò)程中容易影響山體圍巖平衡，特對(duì)三臺(tái)階七部法、CD法、導(dǎo)坑超前法等施

3、工方法進(jìn)行了對(duì)比分析，得出三臺(tái)階七部法具有施工效率快、適合中大型機(jī)械施工、施工安全性較高、開挖技術(shù)難度適中、對(duì)圍巖掌子面的穩(wěn)定性保持較好、其輔助工序較少等施工優(yōu)點(diǎn)，因此選取三臺(tái)階開挖方法作為施工方案。
　　(3)隧道洞口邊坡穩(wěn)定性易受到地下水、地質(zhì)圍巖特征和構(gòu)造、施工開挖等因素影響，特對(duì)隧道洞口邊坡穩(wěn)定運(yùn)用有限元模擬軟件分析，以確定隧道洞口的受力特征和支護(hù)結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)。數(shù)值模擬研究得出邊坡開挖形成的塑性區(qū)較小，通過(guò)回填反壓即可解決

4、，確保安全;豎向位移從邊坡頂?shù)介_挖邊坡坡腳依次減小，從位移矢量圖中看，位移變化發(fā)生大的區(qū)域位于一級(jí)邊坡中上部，邊坡變形趨勢(shì)為順坡下滑。洞口最大壓應(yīng)力為1.07Mpa，最大錨桿軸力位于錨桿底部，為2.29Mpa，隧道洞口邊皮穩(wěn)定系數(shù)為1.98，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
　　(4)對(duì)隧道進(jìn)洞施工措施中的關(guān)鍵控制性步驟套拱管棚安全性進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬分析，得出得出套拱內(nèi)側(cè)所受最大壓應(yīng)力2.29MPa，發(fā)生在隧道右側(cè)拱肩位置。偏壓墻在山體推力