奔龙坪隧道施工方案稳定性数值分析
2014-12-21师伯泰
水利与建筑工程学报 2014年5期
师伯泰
(中铁九局集团第九工程有限公司,吉林长春130033)
双连拱隧道在地质条件差、展线困难,难以修建分离式小净距隧道的地段有很强的适应性[1-5]。但由于连拱隧道本身结构的复杂性,使得双连拱隧道的支护结构系统受力十分复杂。连拱隧道与单洞隧道以及小净距隧道的主要区别在于中隔墙以及排水系统,其中隔墙在导洞贯通后立即浇筑,它既是初期支护和二衬的支撑点,又是防水层的支撑结构。因此,中隔墙的受力又是整个支护系统中最为复杂的部分[6-8]。中隔墙的受力除了与上部围岩的竖向荷载有关外,还与施工中采用的开挖方法有关。双连拱隧道在左右幅施工时,边开挖边支护,围岩和支护结构之间的荷载转换频繁,而且目前连拱隧道的开挖多采用钻爆法,爆破施工对中隔墙及顶部围岩的扰动都非常大。另外,由于双连拱隧道左右洞的非对称开挖,导致双洞的应力释放时间不同,因此在隧道的施工过程中,将会对中隔墙形成一种不平衡的推力和弯矩。因此,双连拱隧道施工中,根据隧道地层情况进行施工方案的比选和优化意义重大[9-10]。
在建奔龙坪隧道围岩状况十分恶劣,其岩体挤压扭曲,产状凌乱,且风化性很强,节理十分发育,岩体破碎,属Ⅴ级围岩。隧道全段连拱隧道总的洞径有25 m,但隧道最大埋深处也仅有43.3 m,因此,相对来说,隧道所处埋深较浅。隧道进口方向地势东高西低。整个隧道处于一个偏压地段中。考虑到奔龙坪隧道的地形特点和双连拱隧道自身特点,为确保隧道施工安全、优化施工步序,采用数值模拟方法对隧道施工方案的稳定性及二次衬砌的受力特点进行分析、评价,确定了隧道的施工方案,指导了该隧道的施工。……
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