文档介绍：中外公路第 27卷第6期
421 2 0 0 7 年 1 2 月
文章编号:1671 - 2579 (2007) 06 - 0124 - 05
高速公路偏压连拱隧道变形测量与计算分析
王正军1 , 范志勇1 , 陈晓斌2
(1. 长沙理工大学, 湖南长沙 410076 ; 2. 中南大学)
摘要:通过试验反演确定隧道围岩参数,建立隧道开挖数值计算模型,对施工变形进行
模拟计算,同时布置相关测点对隧道围岩变形进行测量,将数值计算结果和测量结果进行对
比分析。由围岩内部变形、隧道变形和地表变形分析得知,左洞变形大于右洞,左洞地表沉降
量大于右洞,说明施工顺序对隧道变形影响较大,隧道径向 6 m 之外的围岩变形受开挖影响
小,隧道径向 6 m 以内为围岩松动圈。
关键词:高速公路; 偏压连拱隧道; 变形测量; 计算分析
界牌坳隧道是一座双向四车道高速公路连拱短隧表 1 测量项目和测点数量及编号
道,全长 395 m , K58 + 440~ K58 + 600 纵坡为 4 % , 测量项目测点数测点编号
K58 + 600~ K58 + 835 纵坡为- 5 % ,竖曲线半径为地表下沉 12 点(测量标志) DS1~DS12
拱顶下沉点(测量标志)
11 000 m ,竖曲线段纵坡小于 4 % ,整座隧道位于直线 2 GS1 , GS2
水平收敛 4 点(SWJ - IV 隧道收敛计) M1 ,M2 ,N1 ,N2
段上。隧道全部处于Ⅱ类围岩浅埋地段,岩体层理、节
围岩内部变形 4 点(A3 型多点位移计) NS1~DS4
理非常发育,整体性差,而且存在严重的偏压。岩体
层、节理之间全为湿润粘土填充,且在非常丰富的裂隙
水作用下,呈岩泥状。为了解该连拱隧道施工过程中
隧道和围岩的变形特点,本文采用测量和数值计算方
法对隧道施工过程中的变形进行了对比分析和计算。
1 隧道变形测点布置
笔者选择典型隧道剖面进行了施工过程中的变形
测量,测量项目包括隧道水平收敛、隧道拱顶下沉、地
表下沉、围岩内部变形测量(采用多点位移计) 。大地
测量精度依据《工程测量规范》( GB 50025 - 93) 规定
的监测位移测量中误差≤± (3~6) mm 标准确定。
隧道施工前期采用短的测量周期,施工后期,位移速率
减缓,适当延长观测周期。
测量断面离洞口 16 m ,隧道左洞埋深约 19 m ,右
洞埋深约 33 m ,测点布置如图 1 所示, 所设置的测量
项目和测点数量及编号见表 1 。图 1 测点布置图
收稿日期:2007 - 05 - 26 (修改稿)
基金项目:湖南省交通科技项目(编号:200208)
作者简介:王正军,男,硕士,讲师. E - mail :cxb528 ***@163. com
6 期高速公路偏2压连拱隧道变形测量与计算分析 521
材料,采用 Drucker - Prager 屈服准则作为屈服函数。
2 隧道变形数值计算依据隧道特点,把位移反演计算模型简化成平面应变
模型,把隧道地面未开挖围岩视为半无限弹塑性各向
2. 1 参数反演试验设计同性岩体空间,建立平面应变地基受点荷载有限元反
隧道大部分属于破碎带Ⅱ类围岩浅埋段,