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第卷第期现代隧道技术. .
年月.
文章编号:———
隧道洞口沉降分析与变形预测
黄俊刘学增
江西省交通设计院,南昌同济大学地下建筑与工程系,上海
摘要山岭隧道进洞是隧道施工的开始,也是关键环节,由于施工扰动造成地应力的重分布,成为洞口边坡
滑动或者洞口浅埋段塌方的诱导因素。因此,合理的施工方案与施工计划对控制洞口边坡以及浅埋段的稳定性至
关重要。文章结合江西省景婺黄常高速公路新建隧道洞口施工过程中的沉降问题进行了探讨,并结合施工监控
与反分析预测技术提出了一些针对性的工程技术措施,为工程的顺利进行提供了技术保障。
关键词高速公路隧道洞口沉降反分析变形预测
中图分类号: 文献标识码:
工程概况
景婺黄常高速公路新建隧道左右洞起迄里
程桩号分别为:左洞~,右洞
~,长度分别为和
。隧道区地表层主要为第四系残坡积层,以碎石
夹砂质粘性土为主;下面为不同程度风化的板岩。
隧道进出口段区域地质构造复杂、断层发育,不良地
质现象主要为软弱层、断裂破碎带,地层节理发育,
围岩级别较低。图新建隧道出口右线测点布设示意
.
隧道洞口沉降施工监控
新建隧道于月日进洞,采用上下台阶法施
●一——
工,由于围岩地质条件很差,进度较缓。为了及时掌
月一
握边坡的动态,对隧道出口右线边坡的变形进行了
监控量测图。
从边坡的三维监测数据可以看出,由于隧道开
挖扰动,导致洞口边坡发生明显位移。月日开—一———‘

始在洞口地表布点,到月日监测结束,最大累月一日
目
计总位移为,发生在点位于边坡第台\
淤圳
阶中部,从月日到月日其累计位移增大一
了约,且位移速率有明显增大的趋势图。
其余各测点位移速率也有明显增大的趋势。总
体上看,洞口沉降较为明显,新设测点的位移速率也图测点位移时程曲线
比较大,测点的最大日增加量甚至达到/, . .
同时在地表发现多处裂缝图。
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作者简介:黄俊,男,高级工程师
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隧道洞口沉降分析与变形预测
开始前存在时的初始总刚度矩阵;为第开
挖阶段岩土体和结构总刚度矩阵; 为第开
挖阶段的结点位移增量。

:。∑. △
式中:为开挖施工过程中,第开挖阶
段的岩土体和结构刚度的增量或减量,用以体现岩
土体单元的挖除、填筑及结构单元的施作或拆除;
△为第开挖阶段开挖边界上的释放荷载的
图第台阶外缘通缝
等效结点力;△为第开挖阶段新增自重等的
.
等效结点力。一
对每个开挖步,增量加载过程的有限元分析的
主要裂缝如下:
表达式为:
裂缝①:位于边坡第台阶上外缘,且形成通
△△。△,、
缝,缝宽~,为张性裂缝;裂缝②:位于边坡
第台阶内缘,形成通缝,缝宽~,为张性,;,
式中: 为各开挖步增量加载的次数;
裂缝,且与裂缝①在第台阶的左端相互连通;裂缝
③:位于第台阶内缘的横向裂缝,形成通缝,缝宽薛,为第开挖步中施加第增量
~,为张性裂缝,而且有明显变宽的趋势; 步时的刚度矩阵;为第开挖步第增量步的开
裂缝④:位于洞顶左侧,是竖向垂