小凈距隧道的結(jié)構(gòu)受力特點及工程措施

1、小凈距隧道的距隧道的結(jié)構(gòu)受力特點及工程措施構(gòu)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(jié)構(gòu)形式，工程應(yīng)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。基于上述因素，該結(jié)構(gòu)形式在中、短隧道設(shè)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(jié)構(gòu)受力要比普通分離式隧道要復(fù)雜，同連拱隧道相比它有其自身的特點。為了保證該結(jié)構(gòu)形式成功地應(yīng)用于公路建設(shè)中，需要采取一定工程措施以保證圍巖穩(wěn)定與支護結(jié)構(gòu)的安全。關(guān)鍵詞鍵詞：小凈距隧道結(jié)構(gòu)分析中夾巖加固1前言前言隨著我國高等級公路建設(shè)的發(fā)展，隧道的修筑技術(shù)越來越受到建設(shè)單位、設(shè)計單位的重視，目前在山區(qū)高等級公路建設(shè)中遇到大量的中、短隧道建設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)設(shè)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(yīng)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(yīng)在31m～38m；另外《公路隧道設(shè)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(jié)構(gòu)分析所選用的軟件是2Dσ，圍巖的力學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。經(jīng)分析得到下述結(jié)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(yù)加固措施在隧道開挖過程中圍巖就失穩(wěn)。在圍巖進行預(yù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yù)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(jié)構(gòu)分析的結(jié)果同Ⅱ類圍巖段有相似之處，只不過圍巖的塑性區(qū)比Ⅱ類圍巖有所減小（見圖3），說明Ⅲ類圍巖段對中夾巖的預(yù)加固和采用合理的施工方法同樣是必須的。結(jié)構(gòu)分析中同時對Ⅲ類硬質(zhì)圍巖深埋段進行結(jié)構(gòu)分析，得出的結(jié)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(jié)構(gòu)分析結(jié)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