《揭秘新建雅山连拱隧道浅埋偏压段优化施工研究[城市道桥与防洪]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《揭秘新建雅山连拱隧道浅埋偏压段优化施工研究[城市道桥与防洪]（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 2 0 1 5 年 1 1 月第 1 1期 城 市道桥 与 防洪 科技研究1 9 3 沉降有所减少 因为围岩压力较大 开挖中 下部 岩体 引起 隧道拱部隆起 从而导致 隧道衬砌结构 沉降反 弹 连拱 隧道两个 洞室分别 开挖时相互之 间对拱顶沉降的影响较小 因此应及时施工仰拱 封闭初衬 监测拱顶下沉 控制围岩稳定 左洞浅埋隧道先开挖方案 中 左洞拱顶最终沉 降值为 3 9 0 mm 右洞拱顶最终沉降值为 l 3 2 5 mm 右洞深埋隧道先开挖方案中 左洞拱顶最终沉降 值为 3 4 6 m m 右洞拱顶最终沉降值为 1 2 O 1 m m 两种施工方法相比 先开挖浅埋侧时左右拱顶的沉 降相对
2、于先开挖深埋侧都要大些 4 2 2 中隔墙应力分析 由于入洞 口处在斜坡体上 左右 隧洞埋 深不 同 右侧深埋的隧洞传给中墙的应力比左侧浅埋 的要 大 因此 会 由 自重不 同而产生偏 压 同时不 同的施工顺序导致围岩释放应力的大小也有所不 同 通过衬砌传给中墙的力会对中墙产生不同程 度的偏压作用 使得中墙受力状态极为复杂 两方案 中隔墙 最大拉 压应力对 比如表 2所 列 表 2 两方案中隔墙最大拉 压应力对比表 单位 M P a 从表 2可 以看 出 先开挖深洞方案 中 中隔墙 受到 的拉应力 在施工 过程 中大 于先开 挖浅洞 最 大拉应力 为 1 2 7 MP a 接近 C 3 5混凝
3、 土的极 限抗 拉强度 1 5 7 MP a 且拉应力分 布与大小 随着开挖 施工的过程而变化 对 中墙 的稳定性很不利 而先 开挖浅洞 拉应力变化较为平稳 中墙稳定性较 好 4 2 3 中隔墙应力分析 为了 明确表示 出两 种方 案 中墙在施工过程 中 上下部相对位移变化情 况 在中墙有限元 网格 的 上下部分别找 出两个特征节点 A B t 通过对其相 对位移进行分析对比 确定较优方案 见图 7 由数值分析 得到如 图 8所示 两 中墙特征点 A B相对位移随工序 的变化情况 从 图 8可 以看 出 在偏压条件下 先开挖深埋隧道两特征点 的水 平相对位 移要 比先 开挖 浅埋 隧道 大 到
4、施工结束 时 已经达到了 一 5 9 4 m m 负号表示方向向坡体外 侧 而先开挖浅埋侧最终相对位移仅为 一 3 8 9 m m 结合到施工的实际情况 先 开挖深埋再开挖浅埋 整个连拱隧道是持续 向坡体外侧有卸载位移效 应 因此其 中墙 的侧 向倾斜是持续增大的 而先开 挖浅埋再 开挖深埋 浅埋 隧道加 固后 给后续深埋 隧道起 到保 护支撑作用 相当于对外侧 土体进行 加 固 因此其 中隔墙 的变形在前期较小 施工后期 也有所限制 因而从中隔墙位移的影响因素考虑 先开挖浅埋隧道更适用于偏压连拱隧道 琶 趟 捉 霹 辩 蛋 A 图 7中隔墙 有限元 网格监测点 示意 图 5 结语 图 8 中
5、隔墙监测 点相 对位移 图 5 1 分 析 机 理 根据上述无偏压连拱 隧道开挖模 拟分析和偏 压连拱隧道开挖模拟分析 可以验证 偏压连拱隧 道的偏压效应与施 工工序密切相关 最终的偏压 效应是施 工偏压与地形 偏压的相互 叠加 无偏压 连拱 隧道 施工过程中 围岩整体 反向于先行隧道 方向偏移 中隔墙 同样会 沿着 反向先 行隧道方向 偏移 而偏压连拱隧道的在地形偏压作用下 深埋 侧隧道拱顶压力较大 引起拱顶沉降较大 传递给 1 9 4 科技研究 城 市道桥 与防洪 2 0 1 5 年 1 1 月第 1 1 期 中隔墙 的压力也较大 因此 引起 中隔墙 向浅埋侧 偏移 合理利用两种偏压作用
6、对指导实 际隧道施 工有重要作用 中隔墙作为整体式连拱隧道 的重要组成构 件 其安全严重关系到隧道洞 口段的施工安全 一 旦失稳可能导致洞 口仰坡滑坡 其裂缝或变形严 重影 响运营阶段连拱 隧道的防排水性能 因此 对 于偏 压连拱 隧道 的施工安全应当把 中隔墙 的响应 作为重要考察 因素 采用 先 浅后深 的施工工序 可 以有效地 利用两种偏压效应 即施 工工序引起 中隔墙向深埋侧偏移 而地形引起 中隔墙 向浅埋 侧偏移 的叠加作用 减少 中隔墙 的最终偏移 围岩的变形同样受到两种偏压效应 的叠加影 响 若采用 先浅后深 的施工工序 由施工工序引 起的深埋侧拱顶沉降和围岩变形较大 加之地形
7、作用下深埋 侧的较大变形 深埋侧 的最终拱顶沉 降会 比 先深后 浅 施工工序要 大 围岩的整体稳 定性也较为不利 综合 考虑两种施工方法对偏压连拱 隧道 的影 响效应 采用 先浅后深 的施工工序 对偏压连拱 隧道的进洞 安全性更 为有利 而施工 中须加强对 深埋侧拱顶沉降和洞周收敛的实时监测 5 2 结论 1 通过对无偏压地形和偏压地形的新建新 疆连拱隧道的结构受力 中墙受力变形 以及 围岩 应力分布等具体指标的分析 认为采用 先浅后 深 工序施工 能改善连拱 隧道 中墙受力 的不利状 况 先浅后深 工序为浅埋偏压情 况下连拱 隧道 的优化施工工序 2 针对 先浅后深 的施工 工序会 引起深
8、 埋 侧 的初衬拱顶位移相对较大 的弊端 可 以在施 工 中加强对深埋侧 隧道拱顶 的位移监测 采 用注浆 锚杆和超前长管棚进行加固 3 中隔墙的水平偏移和相对转动是衡量偏 压连拱隧道施工质量的重要 指标 需要对 中隔墙 采取必要 的监测和加固措施 具 体上来说在开挖 一 侧主洞时须在中隔墙上部施加临时钢横撑 施 工之前对 中导洞上部用片石予 以回填密实 正洞 掌子面间距不可太远 以保持对称受力 中墙底部 须施加注浆锚杆 加固中墙抗滑移和抗倾覆能力 参考文 献 1 1 李术才 朱维申 陈卫忠 等 弹塑性大位移有限元方法在软岩 隧道变形预估系统研究中的应用 J 岩石力学与工程学报 2 0 0 2
9、 2 1 4 4 6 6 4 7 0 2 蔡来炳 软弱围岩浅埋偏压连拱隧道力学效应研究 D 上海 同 济 大学 2 0 0 8 3 周玉宏 赵燕明 程崇国 偏压连拱隧道施工过程的优化研究 J 1 岩石力学 与工程学报 2 0 0 2 2 1 5 6 7 9 6 8 3 4 邓少 军 等 浅埋偏 压 连拱隧道 施 工数值模 拟 及方 案 比选 地 下空间与工程学报 2 0 0 5 1 1 2 9 4 0 9 4 3 5 曹云钦 王小林 浅埋偏压连拱隧道中墙优化分析 岩土工程 学报 2 0 0 6 2 8 4 5 3 7 5 4 0 广西投资增速连续 5 个月居全国第三基础建设稳增长 今年 1 8
10、 月广西固定资产投资完成 9 4 9 3 9 5 亿元 同比增长 1 8 5 在自治区党委 政府 稳增长 政 策指导下 广西壮族自治区投资增速已连续 5个月在全国排第三 其中 由政府主导的基础设施建设投资 保持快速增长 是广西壮族 自治区投资稳定增长的领衔动力 据统计 今年 l 8月全 区基础设施建设完成 2 9 1 3 1 3亿元 同比增长 2 7 2 比去年 同期提高 1 3 4 比 1 7月提高 1 2 保持快速增长 拉动固定资产投资增长 7 8 拉动力同比提高 3 8 比重由去年同 期的2 8 6 提高为 3 0 7 基础设施建设投资逐步成为拉动广西壮族 自治区投资增长的主力军 分行业看 水利环境和公共设施管理业完成投资 1 0 9 1 5 8 亿元 同比增长 2 8 3 交通运输仓储和邮 政业完成投资 8 9 3 5 9 亿元 同比增长 2 8 3 电力燃气及水的生产和供应业完成投资 4 5 1 7 7 亿元 同比 增长 2 4 4 这三大行业是广西壮族 自治区基础设施建设投资的主力行业 共同拉动基础投资增长 2 3 0 从资金到位情况看 今年 1 8 月基础设施建设资金到位 3 3 3 0 9 1 亿元 同比增长 2 4 2 到位资金 比 完成投资多 4 1 7 7 8 亿元 为后期持续投资奠定了稳固的经济基础
