双跨隧道穿越大型溶槽的弹性地基梁法

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1、第23卷第15期岩石力学与工程学报23(15)：2557～25612004年8月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringAug.，2004双跨隧道穿越大型溶槽的弹性地基梁法刘小兵(中南大学土木建筑学院长沙410075)提要双跨隧道在岩溶地区施工中遇到大型溶槽，采用弹性地基梁法成功跨越。同时，探讨了弹性地基梁的作用荷载、计算模式及地基弹性系数，给出了相应的隧道结构型式及施工方法。分析结果表明，适当考虑溶槽充填物的承载力是可行的。关键词隧道工程，双跨隧道，溶槽，弹性地基梁，设计，施工分类号U455

2、，TU348文献标识码A文章编号1000-6915(2004)15-2557-05METHODOFELASTICFOUNDATIONBEAMFORDOUBLESPANTUNNELPASSINGTHOUGHBIGWATER-ERODEDGROOVELiuXiaobing(CivilEngineeringSchool，CentralSouthUniversity，Changsha410075China)AbstractInexcavationofdoublespantunnel，thereexistsabigwater-erodedgroov

3、e.Themethodofelasticfoundationbeamisusedtocopewiththesituation.Actingload，calculatingpatternandelasticfoundationcoefficientarediscussed.Theanalyticalresultsindicatethatitisfeasibletoconsiderproperlythesupportcapacityofwater-erodedgroovefilling.Reasonabletunnelstructureand

4、itscorrespondingconstructionmethodaregiven.Thetunnelhaspassedthoughthebigwater-erodedgroovesuccessfullybyusingthismethod.keywordstunnelingengineering，doublespantunnel，water-erodedgroove，elasticfoundationbeam，design，construction遍见到溶蚀晶洞，沿节理面溶蚀形成不规则的岩溶1概述槽穴。受地形、地质等条件的限制，根据洞口

5、道路衔接的需要，隧道设计为双跨结构，隧道建筑限界双跨隧道在岩溶地区施工中，遇到大型溶槽如净宽11.75m，净高5m。何穿越，是具有积极讨论意义的工程实际问题。而隧道施工至K2+312～K2+332地段，遇到一双跨隧道由于跨度大，在穿越时就更具有难度。作大型溶槽，沿隧道纵向宽约20m，呈北东～南西为一种具有特殊优势的隧道结构形式，双跨隧道有方向斜交隧道轴线。溶槽段隧道埋深约20m，属日益增多的趋势，因而研究其在不良地质条件下的浅埋地段，在地表有1.5m左右的人工回填渣，其工程问题具有重要的工程意义。下为粘土夹碎石，碎石含量为20%～40%，

6、粘土结桐油山隧道是广西柳州市南二环绕城公路上的构细腻，软～可塑状，属明显的溶槽充填物质，且重点工程，全长455m。隧道地区属岩溶发育区，充填密实，承载力为150～180kPa，天然重度γ为3灰岩分布广泛，常可见溶蚀沟槽及裂隙。白云岩普16～17kN/m，未见地下水影响。为探明溶槽底部2003年1月14日收到初稿，2003年3月15日收到修改稿。作者刘小兵简介：男，53岁，1977年毕业于长沙铁道学院铁道工程专业，现任副教授，主要从事隧道工程方面的教学与研究工作。E-mail：xbliu@mail.csu.edu.cn。•2558•岩石力学

7、与工程学报2004年影响范围，钻探至隧底以下17m，仍不见底。鉴2.2穿越溶槽施工工序于双跨隧道整个断面穿越该溶槽，如处理不当，将双跨隧道一般不宜两洞同时施工，以避免在同[2，3]可能留下病害隐患。因此，采用何种方式穿越大型一断面上出现大跨度而影响围岩的稳定。该隧溶槽至关重要。道段位于不良地层中，需要穿越溶槽，更应谨慎行事，任何一道工序的错乱都有可能导致严重的后果。2穿越溶槽方式因此，施工方案总的思路是首先开挖一侧隧道(单跨)，将衬砌完成后再进行另一侧隧道的施工。以右穿越溶槽方式主要有堵填或架梁跨越等。桐油洞为例，其施工步骤如图2所示。山

8、隧道溶槽范围大，基底换填不切实际，注浆加固(8)溶槽充填物的技术要求高，不易保证客观效果。经(11)(6)过慎密的研究，决定采用架梁跨越方式穿过。这种(7)方式能确保隧道结构不会出现由于基底承