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1、第29卷第3期南昌工程学院学报Vol.29No.32010年6月JournalofNanchangInstituteofTechnologyJun.2010文章编号:1674-0076(2010)03-0017-03CRD工法拆除临时支撑时隧道衬砌受力分析黄红元,张鸿,黎剑华,刘优平(南昌工程学院土木与建筑工程学院,江西南昌330099)摘要:地质较差地段的隧道施工一般采用CRD工法,进行二次模筑前要对临时支撑进行拆除,拆除顺序对隧道衬砌的受力影响较大.在对CRD工法施工过程进行数值计算的基础上,分析围岩及衬砌结构的内力,并按不同顺序对临时支撑拆除进行了变形计算,通过
2、计算结果分析了临时支撑的拆除顺序.关键词:CRD工法;隧道支护;临时支撑ForceanalysisoftunnelliningwhenremovingtemporarytimberingwithCRDexcavationmethodHUANGHongyuan,ZHANGHong,LIJianhua,LIUYouping(SchoolofCivilandConstructiveEngineering,NanchangInstituteofTechnology,Nanchang330099,China)Abstract:TheCRDmethodsarealwaysusedto
3、excavatethetunnelwhenthegeologicalispoor.Weneedtoremovethetemporarytimberingforconstructingthesecondlining,buttheremovalsequencewillgreatlyaffecttheforceofthetunnellining.Inthispaper,theproceedingoftunnelexcavationisnumericallysimulatedwithCRDmethods,andthetemporarytimberingremovalisnume
4、ricallysimulatedwithdifferentsequences.Abestremovalsequencefortheconstructionissuggestedbasedonthecalculatingresults.Keywords:CRDexcavationmethods;tunnellining;temporarytimbering随着我国高速公路和城市道路的发展,隧道建设也取得了非常大的进展.由于隧道工程的隐蔽性,以及施工过程中地质条件的不确定性,使得安全、经济、快速的隧道施工方案的选择非常困难,特别是在一些特殊[1-6][1-3]地质地段的隧道开
5、挖需要进行大量的研究.在地质较差地段的隧道施工一般都会采用CRD工法,进行二次模筑时需要先对临时支撑进行拆除,而拆除的顺序对于隧道围岩衬砌的稳定性有很大关系,因此本文先对CRD工法的施工过程进行数值计算,分析围岩及衬砌结构的内力;然后对按不同顺序临时支撑的拆除进行数值计算.通过对计算结果的分析,推荐了临时支撑的拆除顺序,希望能为同类型的隧道施工提供依据.1CRD工法开挖时隧道围岩衬砌应力变形数值计算1.1计算参数及模型采用有限元进行岩土结构的数值计算为目前最主要的分析方法之一,本次计算采用Ansys计算程序,对厦门海底隧道左线桩号K6+640处断面进行了弹性计算模型分
6、析,其主要参数:CRD工法初衬喷C25混凝土30cm,工字钢20b@500,临时支撑为工字钢18@500.表1为计算断面岩体主要参数,图1为计算断面示意图.表1计算断面岩体主要参数岩体分层粘聚力c/MPa内摩擦角/()泊松比容重/(kNm-3)弹性模量E/kPa亚粘土0.03230.49187!103花岗岩全强风化0.3250.48180.1!106强风化0.4300.46191!106弱风化0.5500.29252.5!107收稿日期:2009-12-10基金资助:江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ09371)作者简介:黄红元(1979-),女,硕士,讲师.1
7、8南昌工程学院学报2010年1.2隧道围岩衬砌应力变形数值计算具体计算步骤如下:(1)对1#进行开挖支撑.分布开挖采用有限元程序中的生死单位控制法进行计算,图2~5为对1#开挖后衬砌及支撑内力及变形图.衬砌及支撑的最大轴力为653.127kN,位于开挖1#拱和支撑下部;弯矩最大为455.382kNm,位于开挖1#拱脚及支撑下部;支撑后最大位移为1.4cm左右,位于开挖1#处拱腰.(2)对2#进行开挖支撑.衬砌及支撑的最大轴力为图1CRD工法计算断面示意图(单位:m)849621kN,位于开挖1、2#拱下部;弯矩最大为4
