马炜 徐现启 刘文杰 邓才兵

摘要：浅埋松散堆积体下偏压隧道围岩具有松散、含水量高、无自稳能力、顶部覆盖层较浅的特点，所以保证施工过程中隧道支护结构及地表变形的稳定性具有重要意义。本文以宜昭高速公路B4段隧道为工程实例，通过采用ABAQUS有限元数值模拟软件精细仿真了富水薄层松散堆积体下偏压隧道CD法进洞的施工过程，评价“管棚+双层超前小导管+CD法”的进洞适应性，研究富水松散堆积体浅埋偏压隧道支护结构受力、变形特征及地表沉降、收敛变形规律，以便指导现场施工。

关键词：松散堆积体;偏压隧道;CD法;数值模拟

NumericalsimulationofCDmethodexcavationofbiaspressuretunnelundershallowburiedandloosedepositsMAWei1，XUXian-qi1，LIUWen-jie2，DENGCai-bing1

（1.SINOHYDROBUREAU14CO.，LTD.，Kunming650041，China;2.SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300354，China）

Abstract：Thesurroundingrockofbiastunnelundershallowburiedandloosedepositshasthecharacteristicsofloose，highwatercontent，noself-stabilizingability，andshallowoverburdenatthetop.Soitisofgreatsignificancetoensurethestabilityoftunnelsupportstructureandsurfacedeformationduringconstruction.Inthispaper，takingtheB4sectiontunnelofYizhaoExpresswayasanengineeringexample，theconstructionprocessofthebiastunnelwithCDmethodundertheloosedepositswiththinandwater-richlayerwasfinelysimulatedbyusingtheABAQUS，whichisafiniteelementnumericalsimulationsoftware，andtheadaptabilityofthetunnelwith"pipeshack+double-layeradvancesmallconduit+CDmethod"wasevaluated.Thestressanddeformationcharacteristicsofthesupportstructureofshallowburiedbiastunnelwithwater-richandloosedeposits，aswellastherulesofsurfacesettlementandconvergencedeformationarestudied，soastoguidethesiteconstruction.

Keywords：loosedeposits;biastunnel;CDmethod;thenumericalsimulation

1工程背景

拟建细沙隧道位于云南省昭通市境内，进洞口位于镇雄县杉树乡细沙村、出洞口位于彝良县龙海乡镇河村。拟建的隧道右洞起讫桩号LK1+702～LK4+044，长度2342m，总体大致走向353°，最大埋深约335m;隧道左洞起訖桩号为LZK1+714～LZK4+042，长度2328m，总体大致走向353°，最大埋深约330m。根据现场调查：隧道进洞段斜坡坡体主要为松散碎石土，渗透系数较大，且斜坡土岩界面较陡，道角河河流对斜坡坡脚的冲蚀作用将大大降低斜坡整体稳定性。同时，道角河在该段洪水水位较隧道设计高程略高，且碎石土透水性较好，易发生隧道涌水及坍塌等现象，其对隧道影响较大。隧道洞口段围岩除松散碎石土与稍密碎石土层外还包括强～中风化玄武岩、中风化泥质砂岩及断层破碎带，整体处于Ⅴ级围岩状态。

2三维有限元模型

2.1数值模拟参数的确定

有限元数值模拟分析中，隧道围岩采用Mohr-Coulomb本构进行模拟，喷射混凝土、二次混凝土衬砌及钢支撑采用线弹性本构模拟。……