大跨度黄土隧道施工方法的对比分析与数值模拟.pdf

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1、BRIDGEANDTUNNELCONSTRUCTIONANDMACHINERY文章编号：1000—033X(2013)08—0089—04大跨度黄土隧道施工方法的对比分析与数值模拟杨海峰(陕西省交通建设集团公司蓝商分公司，陕西蓝田710500)摘要：以神府高速墩梁大跨度黄土隧道工程为依托，总结了三台阶七步开挖法和双侧壁导坑法的施工工序，并结合有限元数值模拟分析，对两种方法进行研究。结果表明：双侧壁导坑法可有效控制围岩变形和沉降，但工序繁杂，施工进度慢；三台阶七步开挖法可有效提高施工效率，加快施工进度，但不能有效控制沉降。关键词：黄土隧道；数值模拟；沉降；变形中图

2、分类号：U455．4文献标志码：BComparisonandNumericSimulationofConstructionMethodsforLong—spanLoessTunnelYANGHai—feng(LanshangBranchofShaanxiProvincialTransportationConstructionGroup，Lantian710500，Shaanxi，China)Abstract：Basedontheprojectoflong—spanloesstunnelonShenmu—FuguExpressway，theconstruction

3、processesofthree——stairseven——stepmethodandtwoside——wallpilottunnelmethodweresummarized，andstudiedwithfiniteelementmethod．Theresultsindicatethattwoside—wallpilottunnelmethodcaneffectivelycontrolthedeformationofsurroundingrocksandsettlement，howeverithasdisadvantagesofcomplicatedproced

4、uresandlowefficiency；three—stairseven—stepmethodcanboosttheprogress，butfailtocontrolthesettlement．Keywords：loesstunnel；numericsimulation；settlement；deformation0引言1工程概况随着公路建设的飞速发展，在路线车道数的选墩梁隧道衬砌断面内轮廓采用三心圆方案。上择中，以多车道代替双车道对于缓解交通压力更为行线起止桩号为RK25+705～RK27+120，全长有利，于是出现了很多大跨度隧道]。1415m；下行线起止

5、桩号为RK25+705～RK27+120，全长1328m，总计全长2743m。整个隧道均相对于普通隧道的施工方法来说，大跨度隧道为V级围岩，隧道支护体系结构均为复合式衬砌，的施工因其断面大、跨度大、扁平率更小，所以隧道二次衬砌拱部厚度为0．6m。深埋段开挖高度为的受力更为复杂。目前，随着大跨度隧道逐渐增12．16m，宽度为17．26m，面积为165．2m。浅埋多l_6。]，对大跨度隧道施工方法的研究受到了业界人段开挖高度为12．19m，宽度为l7．31m，面积为士的关注。主要的施工方法有两种，即三台阶七步170．4m。。设计时速为8Okm·h，建筑限界有效开挖法

6、和双侧壁导坑法，而对于这两种方法的特点净宽为14．25m，净高为5．2m。与适用性的研究相对较少。为此，本文以神府高速2施工方法对比分析墩梁大跨度黄土隧道工程为依托，对大跨度黄土隧道的两种施工方法进行对比研究，以确定哪种方法2．1三台阶七步开挖法最优。三台阶七步开挖法的施工步骤如图1所示，具收稿日期：2012-11-1689BIuDGEANDTUNNELCoNSTRUCTIONANDMACHINERY体如下。阶法开挖，每次开挖进尺0．5～O．75m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时架设钢筋网和型钢拱架，及时安设边墙锚杆和锁脚锚杆，随后喷射}昆凝土至设计厚度，

7、以便形成较为稳定的支护体系。(2)左导洞下台阶开挖。导洞下半断面与上半断面前后错进15～20m，开挖左导}同下台阶的临时支撑和左边墙(临时支撑比左边墙晚进一榀拱架)，每次进尺1．0～1．5m．这样可以避免同一断面的开1V级围岩深埋段三台阶七步开挖法挖面同时暴露。(1)上部弧形导坑开挖。环形开挖上部弧形导(3)右导洞上台阶开挖。采用正台阶法开挖，开坑应在拱部超前支护后进行，预留核心土宽度宜为挖完成后的施工工序与左导洞上台阶开挖工序一致。隧道开挖宽度的i／3～1／2，核心土长度宜为3～(4)右导洞下台阶开挖。分别开挖右导洞下台5m。根据初期支护钢架间距来确定开挖循环

8、进尺，阶的临时支撑和右边