淺埋、軟弱圍巖大跨隧道的施工技術研究.pdf

1、文章以(北)京珠(海)高速公路靠椅山隧道為工程依托，采用目前較為成熟的彈性力學理論及有限元分析理論，基于淺埋、軟弱圍巖中大跨隧道的施工力學行為以及洞室圍巖的整體穩(wěn)定性進行了研究。在此基礎上，對靠椅山隧道的合理施工方法和施工組織進行了研究，為整個隧道安全、快速、有效地施工提供了理論依據(jù)和現(xiàn)實意義，并節(jié)省了投資。 首先，與接近圓形的兩車道斷面相比，大跨隧道具有以下基本力學特性：①開挖后的應力重分布變得很不利，需要強大的支護結構才可控

2、制其變形；②隧道底腳處的應力集中過大，要求較大的地基承載力；③隧道扁平率大，拱頂圍巖極不穩(wěn)定，一般情況下需要輔助措施對拱頂范圍內的巖層進行加固；④隧道開挖后會產生較大的松弛地壓。 其次，在淺埋、軟弱巖層中，影響大跨隧道圍巖穩(wěn)定性的主要因素有：地應力、施工方法、開挖工藝、地下水、時間因素以及扁平率等。在實際工程應用中，由于時間和空間的不同，往往其中某一種或幾種影響因素處于主導地位，需要采取相應的對策，盡量減小其對圍巖的影響。

3、 再次，通過對三臺階分步平行開挖法和CD法兩種不同開挖模式下大跨隧道的施工力學行為研究可知，三臺階分步平行開挖法在施工過程中引起的拱頂沉降明顯小于CD工法，在淺埋、軟弱巖層中對保持圍巖的整體穩(wěn)定性很有利，建議在淺埋、軟弱巖層中修建大跨隧道優(yōu)先采用三臺階分步平行開挖法，在靠椅山隧道的成功應用也證明了這一點。 然后，經計算分析，在CD工法中，“后拆中壁”在隧道周邊圍巖內產生的位移場、應力場以及塑性區(qū)都比“先拆中壁”工法的小，所以建