V級(jí)圍巖小凈距隧道中夾巖穩(wěn)定性及尺寸優(yōu)化的研究.pdf

1、我國(guó)幅員遼闊，大部分地區(qū)以山地丘陵地貌為主，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，在高等級(jí)公路、鐵路、地鐵建設(shè)中，會(huì)遇到大量的隧道工程，而這些隧道由于受到地形、總體線路線型等條件的限制，往往不得不在凈距不充分的條件下修建2孔或多孔隧道，在該種情況下，目前主要采用連拱隧道和小凈距隧道等特殊結(jié)構(gòu)型式，由于連拱隧道施工工藝相當(dāng)復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，且存在防水、中墻開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題，因此該結(jié)構(gòu)型式的應(yīng)用受到了一定限制，而小凈距隧道既較好地解決了雙洞隧道接線問(wèn)題，又有效地克

2、服了連拱隧道的工藝、工期、造價(jià)及質(zhì)量等問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)山區(qū)公路隧道建設(shè)中正得到廣泛的應(yīng)用。
　　 通過(guò)對(duì)小凈距隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)中夾巖的穩(wěn)定對(duì)保證施工、運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要，應(yīng)是設(shè)計(jì)、監(jiān)控量測(cè)的重點(diǎn)；隧道先、后行洞圍巖受凈距的影響明顯，中夾巖處存在應(yīng)力集中的現(xiàn)象，易發(fā)生開(kāi)裂和掉塊；隧道開(kāi)挖支護(hù)后，圍巖蠕變變形時(shí)間較長(zhǎng)；對(duì)中夾巖的加固關(guān)系到整個(gè)隧道圍巖的穩(wěn)定，是小凈距隧道建設(shè)成敗的關(guān)鍵。
　　 本文采用三維有限差分法針對(duì)依托工

3、程下小凈距隧道施工中圍巖應(yīng)力、位移、應(yīng)變及中夾巖的穩(wěn)定等問(wèn)題展開(kāi)了研究。探討了依托工程的最優(yōu)工法、合理凈距及合理施工間距。通過(guò)對(duì)比分析不同工況的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在針對(duì)小凈距隧道的施工方法選取時(shí)，應(yīng)考慮工法中對(duì)中夾巖的臨時(shí)加固措施，以保證圍巖的穩(wěn)定；在對(duì)隧道掌子面合理間距的研究發(fā)現(xiàn)，小凈距隧道圍巖穩(wěn)定受凈距的尺寸影響十分明顯，隨著凈距的變化，圍巖各項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)幾個(gè)階段性的變化，通過(guò)不同階段的具體情況選取了依托工程下的合理凈距；小凈距隧道由于其結(jié)構(gòu)

4、形式的特殊性，在施工過(guò)程中須考慮雙洞掌子面間距對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響，通過(guò)三維數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，施工間距對(duì)隧道圍巖的各項(xiàng)指標(biāo)的最終值影響差別不大，但不同掌子面施工間距對(duì)圍巖特別是中夾巖在每個(gè)施工循環(huán)下造成的疊加影響卻差異明顯，最后通過(guò)不同掌子面施工間距下的計(jì)算結(jié)果及工期要求確定了依托工程下的合理掌子面施工間距。
　　 本文總結(jié)了有限差分法計(jì)算的結(jié)果及隧道施工過(guò)程中圍巖變化的規(guī)律，根據(jù)這些結(jié)果，針對(duì)橫嶺底隧道現(xiàn)行的設(shè)計(jì)凈距以及施工方法進(jìn)