侯宏伟，曹广勇

安徽建筑大学土木工程学院，合肥,230022

不同预加固措施在隧道加固中的数值模拟分析

侯宏伟，曹广勇

安徽建筑大学土木工程学院，合肥,230022

以合肥市轨道交通二号线浅埋暗挖工程为背景，运用有限元分析软件MIDAS GTS 对无支护、小导管注浆预支护、管棚注浆预支护、管棚串联小导管注浆预支护4种工况下，隧道施工引起的非线性变形进行了三维数值模拟，对比分析了隧道拱顶沉降、洞周收敛和地表沉降。结果表明：在控制洞周收敛和地表横向沉降方面，管棚串联小导管注浆预支护仅比管棚注浆预支护降低13%、12%，并不显著，管棚串联小导管注浆预支护中管棚支护发挥作用较高，管棚注浆法基本满足要求。

浅埋暗挖；管棚预支护；数值分析

1 问题的提出

浅埋暗挖是隧道施工的常用方法，由于覆土较浅，且是软质地层，沉降变形大，所以大大影响着周围环境的安全(例如临近地铁隧道的建筑物、管线等)，因此控制浅埋暗挖法施工的地层沉降是十分重要的。目前，控制隧道开挖变形的方法主要有改良土层的特性、超前预加固措施和管棚注浆法，其中后者应用最为广泛。管棚一端与外部的套管锚固，另一端插入土体，约束性强，在纵向上具有梁的效应，同时也有一定的拱、壳效应；在横向上布置有“棚架”，具备拱的效应[1]，因此能够支撑上面的荷载，并将其均匀传递给隧道周围的支护上面，有效地减小了地表的沉降。同时，管棚内部需要注入浆液并向周围土体渗透，对周围一定范围的土体起到加固作用，土体黏聚力增强，弹性模量增加，自撑能力增强，并起到一定的防水作用，从而减小地层变形。……