文档介绍：南京市九华山连拱隧道开挖方案数值分析金丰年,贾金刚,蒋美蓉,周建民,王波,周健南引言こ谈趴—琖‘连拱隧道是随我国公路建设的迅速发展而提出的新型大跨度隧道形式。其线型流畅,占地面积少,空问利用率高,避免了洞口路基或大桥分幅,与洞外线路连接方便;同时在适应地形条件、环境保护以及工程量上都具有优越性。但是,正因其结构新颖,连拱隧道在设计和施工方面仍存在不少问题:一方面,连拱隧道开挖跨度较大,施工工序繁多,开挖和支护相互交错,围岩应力变化和衬砌荷载转换十分复杂,使得,施工过程中围岩应力分布,以及衬砌受力变形状况不明确。另一方面,目前公路连拱隧道的实例相对较少,国内缺乏有关公路连拱隧道的设计与施工的规范和章程,也没有形成一套完整的设计与施工方法及相应配套技术,有关隧道断面形状的优化、施工方法的确定仍处于探索、积累经验的阶段¨叫。对连拱隧道围岩稳定与开挖过程中隧道结构的受力变形性状进行计算分析研究,有助于把握整个隧道施工过程中,围岩的稳定性和隧道的受力变形情况,了解不同开挖工序对隧道整体结构的影响。因此,开展九华山连拱隧道不同开挖方案的比选研究十分重要。九华山隧道工程是南京城市快速内环东线工程的重要组成部分,采用双连拱隧道的结构形式,隧道暗挖段起于,止于,全长D隙纯谖挥谀暇┦行淝本┒酚肓中路交界处的九华山坡脚下,北洞口位于九华山北侧濒临玄武湖。隧道设计为双向六车道,。第卷增刊年月岩土力学摘要:通过有限元计算,模拟了两种开挖顺序,获得了该隧道在采用不同开挖顺序施工时各阶段围岩的应力、位移状态和地表沉降。通过对比分析,得出采用三导洞开挖方案效果比较好,为该公路连拱隧道采用的施工方法提供了科学依据与技术指导。关键词:双连拱隧道;开挖方案:数值分析中图分类号:文献标识码:猤琂猺琙文章编号夥啪砉ご笱Чこ瘫こ萄г海暇—,,—作者简介:金丰年,男,年生,教授,博士生导师,研究方向:岩土工程、防护工程;,:;:收稿口期:..
∞篦淼澜峁沟募扑隳P淼揽M谑捣治双连拱隧道施工时,根据围岩类别、对地表沉降控制要求等的不同,所用的开挖方法也不尽相同。目前国内外经常采用的方法有中导正洞全断面开挖、中导正洞台阶开挖、三导洞开挖三大类,如图尽’。九华山双连拱隧道究竟采用哪种开挖方法更为合理,有必要进行一定的分析。通过计算,得出一些可引为规律性的东西,从而对指导设计、施工、量测测点埋设位置及对施工中出现的问题提供理论帮助。本工程采用二维有限元法,通过围岩变形和应力的对比分析,选择了最佳开挖方案。边界条件的确定依照初步设计中所提供的九华山隧道地段地质资料,将该地段围岩类别定为Ⅲ类,对围岩要求较高的中导洞全断面开挖法显然是不合适的。本文只对中导洞台阶开挖法与三导洞开挖法进行比较。结合初步设计中连拱隧道断面的相关尺寸建立了隧道的二维有限元计算模型。在有限元计算当中,边界约束条件对计算结果影响较大。为尽量减少二维有限元模型中边界约束条件对计算结果产生的不利影响,计算模型的边界范围按照以下原则进行了确定,即二维有限元计算模型所取地层的范围是:水平方向上隧道两边的长度均取洞跨的叮醇扑模型的水平宽度为开挖隧道跨度的叮凰淼老碌距离为洞高的叮淼郎戏桨词导实匦纬叽纭计算模型如图尽加固措施的简化在本次有限元计算中,