新建雅山连拱隧道浅埋偏压段优化施工研究

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1、2015年11月第11期城市道桥与防洪科技研究193沉降有所减少。因为围岩压力较大，开挖中、下部侧)。而先开挖浅埋侧最终相对位移仅为一3．89mm。岩体引起隧道拱部隆起，从而导致隧道衬砌结构结合到施工的实际情况，先开挖深埋再开挖浅埋，沉降反弹。连拱隧道两个洞室分别开挖时相互之整个连拱隧道是持续向坡体外侧有卸载位移效间对拱顶沉降的影响较小。因此应及时施工仰拱，应，因此其中墙的侧向倾斜是持续增大的，而先开封闭初衬，监测拱顶下沉，控制围岩稳定。挖浅埋再开挖深埋，浅埋隧道加固后给后续深埋左洞浅埋隧道先开挖方案中，左洞拱顶最终沉隧道起到保护支撑作用，相当于对外侧土体进行降值为3．90mm

2、，右洞拱顶最终沉降值为l3．25mm；加固，因此其中隔墙的变形在前期较小，施工后期右洞深埋隧道先开挖方案中，左洞拱顶最终沉降也有所限制。因而从中隔墙位移的影响因素考虑，值为3．46mm，右洞拱顶最终沉降值为12．O1mm。先开挖浅埋隧道更适用于偏压连拱隧道。两种施工方法相比，先开挖浅埋侧时左右拱顶的沉A降相对于先开挖深埋侧都要大些。4．2．2中隔墙应力分析由于入洞口处在斜坡体上，左右隧洞埋深不同，右侧深埋的隧洞传给中墙的应力比左侧浅埋的要大，因此，会由自重不同而产生偏压；同时不同的施工顺序导致围岩释放应力的大小也有所不同，通过衬砌传给中墙的力会对中墙产生不同程度的偏压作用，使得

3、中墙受力状态极为复杂。两方案中隔墙最大拉、压应力对比如表2所列表2两方案中隔墙最大拉、压应力对比表(单位：MPa)图7中隔墙有限元网格监测点示意图琶趟捉从表2可以看出，先开挖深洞方案中，中隔墙霹辩受到的拉应力在施工过程中大于先开挖浅洞，最蛋大拉应力为1．27MPa，接近C35混凝土的极限抗拉强度1．57MPa，且拉应力分布与大小随着开挖施工的过程而变化，对中墙的稳定性很不利。而先开挖浅洞，拉应力变化较为平稳，中墙稳定性较图8中隔墙监测点相对位移图好。4．2．3中隔墙应力分析5结语为了明确表示出两种方案中墙在施工过程中5。1分析机理上下部相对位移变化情况，在中墙有限元网格的根据上

4、述无偏压连拱隧道开挖模拟分析和偏上下部分别找出两个特征节点A、Bt，通过对其相压连拱隧道开挖模拟分析，可以验证，偏压连拱隧对位移进行分析对比，确定较优方案(见图7)。道的偏压效应与施工工序密切相关，最终的偏压由数值分析，得到如图8所示两中墙特征点效应是施工偏压与地形偏压的相互叠加。无偏压A、B相对位移随工序的变化情况。从图8可以看连拱隧道施工过程中，围岩整体反向于先行隧道出，在偏压条件下，先开挖深埋隧道两特征点的水方向偏移，中隔墙同样会沿着反向先行隧道方向平相对位移要比先开挖浅埋隧道大，到施工结束偏移；而偏压连拱隧道的在地形偏压作用下，深埋时，已经达到了一5．94mm(负号表示

5、方向向坡体外侧隧道拱顶压力较大，引起拱顶沉降较大，传递给194科技研究城市道桥与防洪2015年11月第11期中隔墙的压力也较大，因此引起中隔墙向浅埋侧深”工序施工，能改善连拱隧道中墙受力的不利状偏移。合理利用两种偏压作用，对指导实际隧道施况，“先浅后深”工序为浅埋偏压情况下连拱隧道工有重要作用。的优化施工工序。中隔墙作为整体式连拱隧道的重要组成构(2)针对“先浅后深”的施工工序会引起深埋件，其安全严重关系到隧道洞口段的施工安全，一侧的初衬拱顶位移相对较大的弊端，可以在施工旦失稳可能导致洞口仰坡滑坡。其裂缝或变形严中加强对深埋侧隧道拱顶的位移监测，采用注浆重影响运营阶段连拱隧道的

6、防排水性能。因此，对锚杆和超前长管棚进行加固。于偏压连拱隧道的施工安全应当把中隔墙的响应(3)中隔墙的水平偏移和相对转动是衡量偏作为重要考察因素。采用“先浅后深”的施工工序压连拱隧道施工质量的重要指标，需要对中隔墙可以有效地利用两种偏压效应(即施工工序引起采取必要的监测和加固措施。具体上来说在开挖中隔墙向深埋侧偏移，而地形引起中隔墙向浅埋一侧主洞时须在中隔墙上部施加临时钢横撑；施侧偏移)的叠加作用，减少中隔墙的最终偏移。工之前对中导洞上部用片石予以回填密实；正洞围岩的变形同样受到两种偏压效应的叠加影掌子面间距不可太远，以保持对称受力；中墙底部响。若采用“先浅后深”的施工工序，由

7、施工工序引须施加注浆锚杆，加固中墙抗滑移和抗倾覆能力。起的深埋侧拱顶沉降和围岩变形较大，加之地形作用下深埋侧的较大变形，深埋侧的最终拱顶沉参考文献【11李术才，朱维申，陈卫忠，等，弹塑性大位移有限元方法在软岩降会比“先深后浅”施工工序要大，围岩的整体稳隧道变形预估系统研究中的应用【J]．岩石力学与工程学报，定性也较为不利。2002，21(4)：466-470．综合考虑两种施工方法对偏压连拱隧道的影【2]蔡来炳．软弱围岩浅埋偏压连拱隧道力学效应研究[D]．上海：同响效应，采用“先浅后深”的施工