三车道公路隧道支护参数优化分析

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1、ologyofHighwayandTransportDec．2013No．6公路交通技术2013年12月—6~Techn—三车道公路隧道支护参数优化分析郭军，余顺，丁浩(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．隧道建设与养护技术交通行业重点实验室，重庆40o067)妻。2?言薹数进．行安全性能优化分析。通过对“原设计”和“优化后”的种支护结构的干田佣艮几‘井’伺列一件下的6种典型初期支护结构型式。优化后的设计支护参数能确保安全，同时节约工程造价。关键词：3-c-a．；公路隧道；支护参数；优化分析文章编号：l009—6477(2013)06—007

2、6—06中图分类号：U459．2文献标识码：AOmizedAnalysisofSupportParametersof3-laneHighwayTunnelsGUOJun，YUShun，DINGHaoAbstract：0nthebasis。f3一lanelarge—sectionhighwaytunnelsunderc。nstm。ti。“inG“ngdongProm。阴dinacc0rdancewithactua1wall—r0ckconditions，buria1depthandsectionsize,thispap。。舢。。utthe。ptimizedanalys

3、isforsafetyperformanceofsuppo~parameters·By2Dfinie。lm。n。alc“lat?“m。supportstmcturein“。rigina1design”and“optimizeddesign”，thepaper0btim6typ。l¨ut1l咖pp。rtstmcturetypesunderc1assesllI～Vwall-rockc。nditions．The。ptimizeddesig“pam。。。±pp。n肌ensuresafetyandmeanwhilesaveprojectcost·KevWOrds：3一lane

4、；highwaytunne1；parametersofsupport；。ptimizeddesign修建普通的2车道公路隧道已经难以满足我国数，降低工程造价。快速增长的交通需求，因此3车道公路隧道大量涌1广东公路3车道隧道设计现状现。广东省目前在建的高速公路隧道大部分是3车道广东省博深高速公路基本代表了粤南地区凝灰隧道，其开挖跨度达17m以上，开挖断面一般约160岩、砂岩岩体的工程特点，其3车道隧道支护结构型z矢跨比达0．68，均为大跨扁平大断面公路隧道。m，式与参数(V级围岩)如图1所示。关于3车道公路隧道的断面形状、支护力学性状与变形特性，我国已经有若干工程实践

5、与研究成果。例如，JTGD70OO4《公路隧道设计规范》给出了推荐的3车道公路隧道复合式衬砌结构的设计参数。鉴于国内各地极具地方特色的岩体特性与工程特点，以及工程造价预算控制等差异，各地在设计3车道大断面隧道时，给出的隧道洞形尺寸、矢跨比大小、支护结构型式及参数均不一致。重庆市在结合本地岩体特l生与工程技术特点的基础上，给出重庆地区3车道分离式隧道支护参数建议表。本文结合广东省高速公路3车道隧道的洞形特点，并考虑埋深、岩体条件等因素，对其支护参数进行优化分析，克服设计方案偏于保守的弊端，进一步单位：cm图1博深高速公路3车道隧道V级围岩支护设计探讨在安全条件能得到满

6、足的条件下，优化支护参收稿日期：2013—07—13作者简介：郭_~-(197S一)，男，湖南省永州市人，博士，高工2013年第6期郭军，等：三车道公路隧道支护参数优化分析77由表1可知，3车道设计支护参数的选择具有以下特点：1)总体上，建设年代越新，支护结构设计参数越趋于保守；2)喷射混凝土标号提高，当前主要采用C20和C25两种；3)喷射混凝土厚度变厚，设计规范推荐厚度25～30em，而实际设计一般为25～26em，或28～30em(广东省)；4)钢架型号有所提高，部分段落采用了I22b型钢。3支护设计优化方法常规意义下，支护参数优化是指在施工过程中，基于监控量

7、测信息，对围岩变形规律与稳定性、围岩171960压力的大小与分布、钢架与2次衬砌钢筋的受力等单位：cm作出分析，评判围岩一结构系统的现时工作状态，给图2广乐高速公路3车道隧道V级围岩支护设计出支护的强弱、刚柔、轻重等，从而采取针对性的优广东广乐高速公路3车道隧道设计支护型式及化方案，实现最佳经济效益与安全效益。但另一方参数(V级围岩)如图2所示。该高速公路代表了面，根据工程类比原理，结合现代有限元力学仿真计粤北地区灰岩与砂岩的工程特点。由对比可知，上述算，对预设计支护方案进行事前的安全性与经济性2条高速公路3车道隧道支护结构参数基本一致。评价也是实现优化设计的途