小净距并行三线隧道中间岩柱稳定性分析

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1、小净距并行三线隧道中间岩柱稳定性分析：基于小净距并行三线隧道不同净距条件，通过围岩竖向应力分析、中夹岩应力分析、围岩的塑性应变分析和位移场对比分析，对其中间岩柱稳定性进行数值模拟分析。计算结果表明：中间岩柱应力、围岩塑性应变区域、地表沉降及拱顶位移随着净距的增大而减小，中间岩柱的应力在净距增大到10m后基本稳定，地表沉降在净距增大到8m后出现分离式隧道特征，拱顶位移在净距增大到10m后开始稳定。最后，探讨了小净距三线并行隧道中间岩柱稳定标准，并对该类隧道中间岩柱采取预加固措施。该研究成果可为并行多线隧道设计和施

2、工提供参考。　　关键词：小净距；并行三线隧道；中间岩柱；稳定性　　：O241：A　　STABILITYANALYSISOFMIDDLEROCKPILLARFORTHREEPARALLELANDSMALLCLEARDISTANCETUNNEL　　　　MAHaiQiang1，SUNXiaoMeng2　　(1.TheSecondEngineeringpanyofChinaRailallcleardistanceinthreeparallelandsmallcleardistancetunnels,numericals

3、imulationforstabilityofmiddlerockpillaredbyanalysesofverticalstressofsurroundingrocks、stressofmiddlerockpillar、plasticstrainandvrticaldisplacementofsurroundingrocks.Theresultsshoiddlerockpillar、plasticstrainofsurroundingrocks、surfacesubsidenceandvaultssettle

4、mentiddlerockpillarandvaultssettlement;surfacesubsidence.Thestabilitystandardofmiddlerockpillarforthreeparallelandsmallcleardistancetunneleasureallcleardistance；three-parallel-tunnel；middlerockpillar；stability　　1引言　　新世纪以来，随着我国交通路X的完善和扩建改造、提速，特别是客运专线、高速铁路的大力发

5、展，作为其重要组成部分的隧道得到了飞速、多样化发展[1]。在人类大量开发利用发展地下空间的21世纪，我国将成为世界上隧道和地下工程规模最大、环境最复杂、发展最迅速的国家。由于地形、地质与线形条件的限制以及城市综合开发利用的需要，缩小隧道之间的净距成为趋势[2]。为了满足日益增长的交通需求，结合小净距隧道的适应性特点，三线并行或三孔以上的大跨度小净距隧道群必定具有很好的发展应用前景[3]。　　中间岩柱的稳定性是小净距隧道建设成败的关键，对整个围岩的稳定性起到至关重要的作用，是小净距隧道群设计与施工过程中需重点考虑

6、的因素。并行隧道中间的岩体厚度（即净距大小）决定了中间岩柱的稳定性。特别是多个隧道的影响范围相互叠加，相邻洞室之间存在相互作用，产生“群洞效应”[4]，使中间岩柱处于不断变化的应力场，从而破坏中间岩柱的稳定性。　　伴随着双孔小净距隧道工程实践的不断出现，国内外学者对平行双孔小净距隧道中间岩柱稳定性进行了深入研究，取得了很多有益成果[5-7]。然而，对于三线并行或三孔以上的大跨度小净距隧道群中间岩柱稳定性的研究国内外还很少[8]，而且现有的研究成果远远滞后于我国隧道工程设计和施工的实际需要。小净距并行三线隧道由于

7、相邻洞室间距较小，先、后行洞的开挖势必对中间岩柱造成多次扰动，所以中间岩柱成为施工中重点关注的控制指标。如果开挖面间距较近，则会严重影响中间岩柱的稳定，可能会造成中间岩柱出现开裂；如果开挖面之间距离太远，又不利于施工进度的控制，无形的延长了工期，造成人工、成本等费用的提高[9]。　　因此，本文依托韩府山隧道群工程项目，基于围岩级别为Ⅳ级、埋深为18m、采用三台阶法施工，通过小净距并行三线隧道在不同净距条件下的数值计算，分析其中间岩柱的稳定性，并探讨小净距并行三线隧道中间岩柱的稳定标准。　　2数值模拟　　为了研究

8、不同净距对围岩的影响情况，分析不同净距的变化的情况下，隧道开挖对围岩以及中间岩柱的扰动程度，并总结计算结果的变化规律，寻找依托工程下的合理净距，采用FLAC3D进行数值模拟计算。　　2.1数值模型　　结合韩府山隧道群的地质特点，选取埋深为18m进行计算，FLAC模型如图1所示。计算边界条件：在水平方向(x轴)上模型宽度为140m（左、右隧道围岩的水平宽度各取为开挖洞径的2~3倍，其中洞