既有连拱隧道旁新建大跨度连拱隧道开挖有限元分析

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1、公路交通技术2013年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2013No．5既有连拱隧道旁新建大跨度连拱隧道开挖有限元分析卓益平(福建省交通规划设计院，福州350004)摘要：在既有隧道旁施工新建隧道时，开挖过程中需考虑对既有隧道支护安全性的影响。分析邻近既有隧道的双连拱隧道施工方法，新建隧道与既有隧道的相互影响因素，并以福建省长安连拱隧道为计算模型，详细分析新建双连拱隧道开挖过程中对围岩影响范围、塑性区、既有隧道衬砌位移及内部应力的影响，为类似隧道．Y-程的设计、施工提供参考。关键词：邻近隧道；施工过程；数值分析；影响文章

2、编号：1009—6477(2013)o5—0103—05中图分类号：U459．2文献标识码：AFiniteElementAnalysisforExcavationofNewLarge-spanTwin-archTunnelBesideExistingTwin—archTunnelZHUOYipingAbstract：Whenanewtunnelisconstructedbesideexistingtunnel，duringexcavationinfluencesonsafetyofsuppoflsofexistingtunnelshouldbeconsidered．T

3、hispaperanalyzesconstructionmethodsfortwin—archtunneladjacenttoexistingtunnelandthefactorsofinteractionbetweennewtunnelandexistingtunne1．WithChanganTwin-archTunnelinFujJanProvinceascalculationmodel，thepaperanalyzesrangeofinfluenceonwallrockandinfluencesonplasticzone，liningdisplacementan

4、dinternalstressofexistingtunnelduringexcavationofnewtwin—-archtunnelindetailSOastoprovideareferencefordesignandconstructionofsimilartunnelprojeets．Keywords：adjacenttunnel；constructionprocess；numericalanalysis；influence近年来，随着我国交通事业的发展，越来越多的前提下确保新建隧道施工和隧道结构安全。新建隧道复线工程投入建设，如福厦线大帽山隧道，西康线响水沟

5、隧道，湘黔线新增复线坪口隧道、柳潭1邻近双连拱隧道的施工方法隧道，湘渝线柴家坡隧道，大沙线枫林隧道，株六复双连拱隧道一般是在高速公路通过的山势不线二道岩隧道。上述隧道均是在距离既有隧道很近高、纵向长度较短、横坡较陡、公路上下行线难以分的地方修建¨。隔的地段设置。在邻近既有隧道的双连拱隧道施由于受地形、地质条件等因素的限制，新建隧道工中，应考虑施工区域的地形、地质。施工方法主要与既有隧道之间设计距离较近，从而造成了新建隧有三导洞法、中导洞法。道结构与既有隧道结构产生错综复杂的关系J。新1．1三导洞法建隧道施工过程中，对围岩进行扰动，促使施工区域三导洞施工法是除在中隔墙处

6、开挖导洞外，在内围岩内部的应力发生重分布现象，对此区域内既上下行隧道两侧分别再开挖1条侧导洞，如图1所有隧道结构的安全性造成影响，甚至破坏，而此区域示。三导洞施工完后，可根据地质条件利用上下台内的既有隧道对新建隧道的施工也有重要影响。基阶法或全断面法开挖隧道正洞。与一般先拱后墙的于此，本文对新建连拱隧道邻近区域内存在已运营施工方法不同，三导洞法属于先墙后拱法。通常，在或已建成的隧道时，新建隧道施工方法和施工过程地质条件较差(一般为土质围岩或岩石较为破碎)中的注意事项进行分析，在保证既有隧道安全性的的浅埋偏压地带修建连拱隧道，其施工难度较大，施收稿日期：2013—03—

7、29作者简介：卓益平(1973一)，男，福建省仙游县人，本科，高工104公路交通技术2013丘工工序复杂、工期长、成本高。三导洞法因具有正洞计算时，选取不利的V级围岩断面K7+510作为二支护闭合早、施工安全的优点，故在连拱隧道中应用维模拟计算模型，此断面隧道埋深11．04m，属浅较多。埋。1．2中导洞法日本《接近隧道施工对策指南》规定构筑物的中导洞施工法是在中隔墙处开挖1条断面较小相互影响是按结构物间的位置关系分类。目前基本的导洞，施作中隔墙后再进行正洞的开挖，如图2所上将相互影响范围分为3个区域来考虑，即：1)无示。该方法一般用于地质条件较好、节