文档介绍：1
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· 18 · 全国中文核心期刊路基工程 2007 年第 3 期(总第 132 期)
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1 浅埋偏压隧道几种施工方法的比较与研究
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熊创贤1 洪亮1 ,2
(1 , 湖南城市学院土木工程学院湖南益阳 413000 ; 2 , 中南大学资源工程学院) 1
摘要根据某隧道现场的地质资料及可能采用的三种施工方法———全断面施工方法、正台阶施
工方法、“CD”施工方法, 用数值分析的手段, 对不同施工方法, 在隧道施工时期的受力与变形进行
了分析。综合研究表明: 在浅埋偏压隧道中, 正台阶施工方法优于全断面施工方法, “CD”施工方法
优于正台阶施工方法; 在采用“CD”进行施工时, 施工顺序相当重要, 一般情况下, 必须先开挖偏
压较大的一侧。
关键词偏压隧道现场监测数值计算施工方法对比研究
引言就处于稳定状态, 而此时掌子面已经推进了将近 100
山区公路的布线一般沿沟谷进行, 沿线隧道多存 m 左右。上述情况表明: 该断面的地表沉降经过 20
在一定的偏压效应。传统的防偏压方法, 一般注重采天以后基本完成, 可以进行下一步的工作。
用设计措施, 如增设锚杆与管棚、在偏压较小的一侧
增设重力式挡墙或加大衬砌的厚度等, 而对施工方法
则只简单地提及而没有进行对比研究, 这样无形中会
加大施工成本, 造成施工中不安全因素的增加。本文
以具体例子为依托, 对施工过程中的监测资料进行分
析, 提出了适合该隧道的施工方法; 同时, 采用数值
分析的手段, 从受力的角度提出了最佳的施工方案。
为以后类似工程的设计与施工提供了依据。
该隧道的设计为“CD”施工方法, 考虑到施工
工期及经济因素, 拟对进口段采用正台阶施工进行试
开挖并进行施工量测, 通过对量测数据、施工进度、 2 2 收敛变形
经济条件等因素的综合分析提出最终适合于该隧道的图 3 为量测断面上台阶开挖 30~97 m 的收敛变
施工方法。形曲线图, 量测时间共 45 d。在上台阶开挖过程中,
收敛量在 3 mm 以内, 说明在上台阶开挖过 30 m 时,
2 监测数据分析围岩的大部分应力已经释放, 围岩的位移大部分已发
根据现场条件及一般隧道的监测内容, 该隧道的生。水平测线 A C 数值最大, 表明隧道侧压力比竖直
主要监测项目为: 周边位移量测、拱顶下沉量测、地压力大, 其中的主要原因可能是隧道左侧成拱效应比
表下沉量测、钢支撑内力量测和锚杆轴力量测。各元右侧成拱效应差, 因此隧道左侧受到更大的围岩
件的具体布置, 见图 1 。压力。
2 3 拱顶位移
图 4 为上台阶开挖后典型断面拱顶实测位移曲线
图, 该断面围岩主要为炭质板岩, 属于Ⅲ类围岩, 围
岩较破碎。
通过对测量线进行拟合可知:
(1) 最终位移 u ∞= 38 83 mm , 该值较大, 这主
2 1 地表下沉
要是由于该断面所处围岩比较破碎, 且节理裂隙较发
图 2 为地表下沉的监测曲线图。从图 2 中可以看
育。但在第 6 天位移即为 33 43 mm , 已达到最终位
出, 当围岩开挖历经 20 天之后, 其地表下沉基本上
移的 81 % , 这说明围岩很快趋于稳定。