隧道设计施工理念对衬砌的影响分析

2012-09-25于强刘玲

重庆建筑 2012年4期

于强，刘玲

（四川省开江县建设工程质量安全监督站四川开江 636250）

1 引言

隧道工程设计施工理念是在修建隧道及地下工程的实践中，逐步建立起来的，并随着人们对围岩的认识和施工技术的发展而不断更新。工程界曾先后在不同的时期提出两大理论体系:松驰荷载理论和岩承理论，并针对该两种理论分别出现了传统矿山法和新奥法设计施工理念。传统矿山法是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成型后，逐步将临时支撑换下来，而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。新奥法的目的是在岩石或土层中开挖隧洞时，使围岩形成一个整体环状支承结构，成为支护结构的一部分。该方法的理论基础为上世纪50年代提出的“岩承理论”，或称“岩体力学理论”，其核心内容是:围岩稳定是岩体自身有承载自稳能力，不稳定围岩丧失稳定有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。在我国新建隧道中，绝大部分均采用新奥法设计、施工。比如大渡河泸定水电站引水隧道[1]、贵阳花溪苗圃二号隧道[2]、陈家岭隧道[3]及引子渡水电站导流洞[4]等工程中，在不良地质环境中隧道[5]和大跨度复杂隧道[6][7]设计施工中也有应用。

为了研究传统矿山法与新奥法设计施工理念对隧道衬砌的力学行为的影响，本文采用有限元分析软件ANSYS来模拟不同理念的隧道设计、施工。