小净距隧道开挖方法的研究

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1、2014年第4期·161·第40卷总第180期SichuanBuildingMaterials2014年8月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.04.070小净距隧道开挖方法的研究邹俊杰(中铁航空港集团第一工程有限公司,陕西渭南摇714000)摇摇摘摇要:本文利用ANSYS软件对小净距隧道在不同开1郾2摇新奥法挖方法下的围岩的变形及应力进行数值模拟。通过对先开新奥法[2]即奥地利隧道施工新方法,它是一种以喷射挖隧道位移变化特征、围岩应力进行研究,得出芋级围岩混凝土和锚杆作为主要支护手

2、段,通过监测控制围岩的变条件下小净距隧道的合理开挖方法。形,便于充分发挥围岩自承能力的施工方法。摇摇关键词:小净距;隧道;数值模拟;开挖方法摇摇中图分类号:U455文献标志码:A2摇开挖方法文章编号:1672-4011(2014)04-0161-032郾1摇全断面开挖法[3]全断面开挖法就是按设计断面一次开挖成型,然后StudyontheConstructionMethodfor进行喷锚支护和二次衬砌的施工方法,主要适用于整体性NeighborhoodTunnel好的围岩。其主要优缺点为:ZOUJunjie1)全断面开挖有较大

3、的工作空间,适合于大型配套机(TheNo1EngineeringCo.,LtdoftheAirportGroupofChina械化施工,施工隧道较快,且因单工作面作业,便于施工Railway,Weinan714000,China)组织和管理。2)全断面开挖由于开挖面大,围岩相对稳定性降低,Abstract:Inthispaperwewillfirstlynumericalsimulate并且每次循环工作量相对较大,因此要求具有较强的开挖、thesurroundingrocksandmiddlerockwallstressand

4、displace鄄出渣能力和相应的支护能力。mentindifferentexcavatedmethodaboutneighborhoodtunnelby2郾2摇台阶开挖法ANSYSsoftware.Andthenwewillgivethereasonableconstruc鄄[4]台阶开挖法是指正台阶二步开挖法,它是全断面一tionmethodaboutneighborhoodtunnelinthe芋gradesurround鄄次开挖法的改进方法,一般是将设计断面分上、下断面两ingrockssituationaccordi

5、ngtothestudyofvariationcharacteris鄄次开挖成型。其多适用于围岩能在短期内处于稳定的隧道ticsaboutthestressanddisplacementinsurroundingrockand开挖。主要优缺点为:middlerockmechanicscharacteristicsinbefore-excavatedtun鄄1)台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速nel.度,但上下部作业有干扰。Keywords:neighborhood;tunnel;numericalsimula鄄2)

6、台阶开挖法虽然增加了对围岩的扰动次数,但上下tion;constructionmethod两次的台阶施工有利于围岩的稳定。尤其是上部开挖支护0摇前摇言后,下部作业就比较安全。3)长台阶法上、下部能进行平行作业,开挖面小,有小净距隧道是继分离式隧道、连拱隧道之后出现的一利于岩体稳定;短台阶及超短台阶法两层工作面距离近,种特殊隧道结构形式。由于它不受地形条件以及总体线路施工时相互干扰大,不能进行平行作业,施工速度慢。线形的限制,且施工工艺简单、易于防水处治、造价易于2郾3摇侧壁导坑法控制。目前,在公路、铁路、城市地铁工程中都广泛采

7、用[5]这种方法包括单侧壁导坑法和双侧壁导坑法,主要了小净距隧道形式。适用于围岩很差、地质情况复杂、断面跨度较大的隧道开挖。其主要的优缺点为:1摇施工方法1)侧壁导坑法减小了每个坑道的跨度,从而显著地提1郾1摇矿山法高了坑道围岩的相对稳定性。但是此法作业面较多,各工矿山法[1]因最早应用于采矿坑道而得名,多数情况下序相互干扰较大,且增加了对围岩的扰动次数,不利于围该方法都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。岩的稳定。传统的矿山法是采用木或钢构件作为临时支撑,待隧道开2)导坑超前开挖,有利于提前探明地质情况,并予以挖形成后

8、,逐步将临时支撑撤换下来,而代之以整体式衬及时处理。但若采用的导坑断面过小,则造成施工速度较砌作为永久性支护的施工方法。慢,施工成本高。本文将对在小净距隧道施工中常采用的三种开挖方法:作者简介:邹俊杰(1984-),男,河南郑州人,本科,助理工程师,主要全断面法、台阶法、单侧