老庄隧道设计施工优化的探讨

《老庄隧道设计施工优化的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷，第4期公路工程Vo1．37，No．42012年8月HighwayEngineeringAug．，2012老庄隧道设计施工优化的探讨陈胤甫(湖南省郴州市交通建设质量安全监督管理处，湖南郴州423000)[摘要】隧道施工是个动态过程，掌子面前方的围岩经常变化。为了配合施工及确保隧道结构的安全稳定，常常会发生隧道设计变更。利用FLAC3D数值计算软件对老庄隧道设计变更进行了计算，以分析隧道结构的稳定性，对隧道设计和施工有一定的借鉴意义。[关键词】隧道；设计变更；数值计算；隧道稳定性[中图分类号】U452．2

2、[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2012)04—0170—05TheDiscussiononTheOptimizationofDesignandConstructionofLaozhuangTunnelintheHighwayofYangLinCHENYinfu(HunanChenzhouTransportationComstruetionQualituandSafatySupervisionandManagementOfice，Chenzhou，Hunan423000，China)[Abstr

3、act]Thetunnelconstructionisadynamicprocess，andtherockinfrontofTunnelfacecon-stantlychangs．Inordertomeettheconstructionandensuresafetyandstabilityofthetunnelstructure，thetunneldesignchangesoftenoccur．Inthispaper，tunneldesignchangeswerecalculatedtoanalyzethest

4、ructuralstabilityofthetunnelbythenumericalsoftwareofFLAC3D，whichisimportanttothede-signandconstructionoftunne1．[Keywords]Tunnel；designchange；numerical；stabilityofthetunnel1工程概况老庄隧道出口Zk534+890一Zk534+860段长度为30m，为小净距隧道。围岩等级V级，较破碎，稳定性差，原设计采用CD法对本段进行开挖，两隧道中间岩柱用5m

5、的锚杆进行加固，支护结构设计采用Va型复合式衬砌，见图1。目前CD法在山岭隧道中用得不是很普遍，主要原因在于CD法进度慢，且拆除临时支撑很麻烦，因此对原设计进行优化，采用三台阶法对洞口段进行开挖，左右洞之间的岩柱用5m长预应力锚杆进行加固，衬砌型式仍为Va型复合式衬砌，现对隧道结构进行静力计算。2隧道数值计算2．1计算模型和参数取值2．1．1计算模型的确定图1Va衬砌型式Figure1Valiningtype【收稿13期】2012-04—20[作者简介】陈胤甫(1958一)，男，江苏泰兴人，高级_丁程师，主要从

6、事公路T程施T与监理lT作。第4期陈胤甫：老庄隧道设计施工优化的探讨171采用三维有限差分法(FLAC3D)对老庄隧道出节点21590个。因隧道为浅埋隧道，故计算时仅考口Zk534+890一Zk5344-860段变化后施工情况进虑自重应力场，不考虑地质构造应力。根据地质资行模拟，根据地形图建立网格，模型的横向宽度为料，围岩为V级围岩。左洞先开挖，支护完毕之后100m，沿线路纵向取长度为30m，按3m一个开再对右洞进行开挖。挖循环，取10个开挖循环。根据施工现场情况，按2．1．2计算参数的确定拱顶开始埋深28m取

7、至地表，距隧底仰拱往下取①初期支护钢架的简化。25m，三维计算网格如图2所示。计算模型的边界喷射砼：C25早强混凝土并加入速凝剂；条件上部为自由边界，底部为竖直向方向受到约束，钢筋网：8的HPB235钢筋，网格尺寸20×其余四个侧面为法向约束边界。20cm～25×25em。型钢钢架：工字钢型钢钢架：I18a工字钢。每单元间采用622钢筋连接。沿隧道轴线方向每80cm设置。钢拱架的弹性模量按式(1)折算到喷射混凝土E=E。+(Sg×Eg)／S。(1)式中：E为折算后的混凝土弹性模量；E。为原混凝土弹性模量；s为钢

8、拱架截面积；s。为喷射混凝土截面积，E工字钢弹性模量。按每榀拱，取E=28×10’N／m，S=3550mm，Eg=210×10。N／m，Sc=0．26mx0．5=0．13m=130000mm。代入上式得E=33．73×10N／m。②锚杆注浆作用和超前支护作用模拟。三维模型中注浆锚杆注浆作用对围岩的影响采图2计算模型网格划分图Figure2Calculationmodelgriddivi