徐 辉

（大连市市政设计研究院有限责任公司，辽宁 大连 116011）

1 工程概况

大东山隧道为分离式双洞双向8车道隧道，西线起止点桩号为K06+890～K08+003.785，全长1 113.785 m，隧道内纵坡为0.50%和2.89%，最大覆土厚度134.7m；东线隧道起止点桩号为K06+894～K08+004.300，全长 1 110.3 m，纵坡为 0.5%和2.89%，最大覆土厚度155 m。

经现场勘察，拟建隧道场地内主要分布有第四系坡积含碎石粉质黏土，震旦系长岭子组页岩、震旦系长岭子组石英砂岩，青白口系石英砂岩夹页岩。拟建扩建隧址区发现断层4条，均为北东向。受区域内构造断裂影响，该工程场区附近岩体节理裂隙发育，断层附近表现尤为明显。本次测绘测得主要节理4组，节理多闭合～微张状，节理面多无充填，少数铁锰质或钙质充填。

2 内轮廓设计图[1]

根据道路等级要求，该隧道道路等级为城市快速路，设计时速100 km/h，隧道建筑限界：0.75 m（检修道）+0.5 m（路缘带）+2×3.5 m（机动车道）+2×3.75 m（机动车道）+1.0 m（路缘带）+0.75 m（检修道）=17.50m；隧道净高5.0m。根据以上建筑限界，拟定了两种内轮廓形式，分别见图1、图2和表1。

3 有限元分析模型[2]

为从整体上把握不同内轮廓在各设计荷载作用下的受力、变形以及内力分布情况，利用Midas GTS及Midas Civil有限元软件，分别利用地层结构法及荷载结构法进行建模计算，并对计算结果进行比较，以求获得优选方案。每个方案两种算法，计算条件及荷载选取都相同。

图1 内轮廓形式方案一

图2 内轮廓形式方案二

表1 内轮廓参数表

3.1 荷载结构法模型计算

对隧道主体结构利用常用方法是取一段单位长度标准段，利用二维杆系模型计算。上部覆土荷载为100 kN/m，周围约束采用只受压的弹簧，弹簧抗力系数采用Ⅴ围岩弹性抗力系数100 MPa/m进行单元换算，侧压力系数取0.5。……