小凈距隧道的結構受力特點及工程措施

1、小凈距隧道的距隧道的結構受力特點及工程措施構受力特點及工程措施摘要：摘要：小凈距隧道是介于普通分離式雙洞隧道和連拱隧道的一種結構形式，工程應用中它有以下優(yōu)點：（1）其造價和施工工藝同普通分離式雙洞隧道相比差別很?。唬?）同連拱隧道相比它的造價要低得多，同時施工工藝也簡單；（3）有利于公路整體線型規(guī)劃和線型優(yōu)化?；谏鲜鲆蛩?，該結構形式在中、短隧道設計中被廣泛采用。但由于小凈距隧道的中夾巖的厚度遠比普通雙洞隧道要?。ㄒ话阒挥?m～8m），

2、所以小凈距隧道的圍巖穩(wěn)定與支護結構受力要比普通分離式隧道要復雜，同連拱隧道相比它有其自身的特點。為了保證該結構形式成功地應用于公路建設中，需要采取一定工程措施以保證圍巖穩(wěn)定與支護結構的安全。關鍵詞鍵詞：小凈距隧道結構分析中夾巖加固1前言前言隨著我國高等級公路建設的發(fā)展，隧道的修筑技術越來越受到建設單位、設計單位的重視，目前在山區(qū)高等級公路建設中遇到大量的中、短隧道建設問題，它的長度一般在500m以下，有時甚至只有100多米。以往在設計中

3、如果遇到短隧道時一般要同高邊坡方案進行比選，可近些年來公路建設中強調(diào)環(huán)境保護，再加上修筑高邊坡本身也存在投資不見得節(jié)約，在運營中維護工作量大等問題，所以目前設計中盡可能減少高邊坡工程。如果選用普通分離式雙洞隧道，按照《公路隧道設計規(guī)范》JTJ02990第2.6.3條對并行公路隧道的凈距作出的規(guī)定：高速公路、一級公路、一般應設計為上、下行分離的獨立隧道。兩相鄰隧道最小凈距視圍巖類別、斷面尺寸、施工方法、爆破震動影響等因素確定，一般情況可按

4、2.6.3表的規(guī)定選用。由于凈距的存在，使道路與隧道接線時應有一個三角形過渡區(qū)。以三類圍巖隧道為例，凈距要求是2.5～3.0倍毛洞洞徑，一般雙車道隧道毛洞開挖約12.5m左右，凈距應在31m～38m；另外《公路隧道設計規(guī)范》第2.7.2條規(guī)定：隧道兩端平面線形與路線線形一致的最小長度如表2.7.2，這就意味在道路接近隧道時左、右同幅分開。如果把隧道兩端平面線形與道路線形相一致的最小長度，兩端平面線形與道路線形相一致的長度和上述過渡段的長

5、度結構分析所選用的軟件是2Dσ，圍巖的力學參數(shù)選取在沒有具體工程實例的情況下采用規(guī)范所列各類圍巖力學參數(shù)的中間值，這樣做的目的是為了探索普通情況下小凈距隧道的圍巖與支護結構的力學特性。經(jīng)分析得到下述結果：（1）對于普通Ⅱ類圍巖段，如果不加支護在雙洞隧道上半斷面開挖時，在中夾巖處出現(xiàn)一個蝶形塑性區(qū)（見圖1中黃線內(nèi)區(qū)域），說明對于Ⅱ類圍巖開挖中如不采用合理的開挖方法和預加固措施在隧道開挖過程中圍巖就失穩(wěn)。在圍巖進行預加固的前提下，采用合理的

6、開挖方法，經(jīng)重新分析，可以看出Ⅱ類圍巖段中夾巖處的塑性區(qū)大為減?。ㄒ妶D2中黃線內(nèi)區(qū)域），但是此時圍巖已經(jīng)過加固，支護結構未出現(xiàn)破壞，說明對于Ⅱ類圍巖經(jīng)過合理的加固是可以保證圍巖穩(wěn)定和初期支護安全的。結構分析中同時可以看到Ⅱ類深埋段中夾巖的受力要比Ⅱ類圍巖淺埋段的受力更為嚴峻。圖1：Ⅱ類圍巖上半斷面開挖后圍巖的安全圖2：Ⅱ類圍巖經(jīng)預加固圍巖的安全系數(shù)系數(shù)（黃線處為1.0，藍線處為0.8）（黃線處為1.0，藍線處為0.8）（2）對于普通Ⅲ類

7、圍巖段，結構分析的結果同Ⅱ類圍巖段有相似之處，只不過圍巖的塑性區(qū)比Ⅱ類圍巖有所減?。ㄒ妶D3），說明Ⅲ類圍巖段對中夾巖的預加固和采用合理的施工方法同樣是必須的。結構分析中同時對Ⅲ類硬質(zhì)圍巖深埋段進行結構分析，得出的結果表明深埋對中夾巖的影響不象Ⅱ類圍巖埋深時對中夾巖的影響那么大。（3）對于普通Ⅳ類圍巖段，結構分析結果表明在凈距只有4m的情況下，采用全斷面施工基本上不出現(xiàn)塑性區(qū)，但中夾巖處圍巖的安全系數(shù)，一般只有1.5～3.0之間，只相當其