大跨度小凈距隧道開挖松動區(qū)演變及穩(wěn)定性分析.pdf

1、雙洞八車道隧道在洞口段一般具有凈距較小，跨度大，工程地質(zhì)條件不良等特點，且該地段一般存在淺埋偏壓條件，圍巖較破碎并受偏壓力，隧道開挖引起上部巖土體松動并產(chǎn)生滑裂面和較大位移，松動區(qū)的范圍將會影響圍巖穩(wěn)定性。本文依托廣州某大跨度隧道工程實例，運用有限差分法軟件FLAC3D對該隧道洞口地段按實際凈距進行雙側(cè)壁導坑法開挖，使用改進后的切應力擾動系數(shù)繪制開挖過程中產(chǎn)生的松動區(qū)范圍并對圍巖的應力，位移和變形，塑性區(qū)域進行分析，然后縮小兩隧道凈距至

2、0.75倍與0.5倍隧道跨度開挖，與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)做對比。再利用FLAC3D的流固耦合功能，使隧道在有水條件下開挖，繪制產(chǎn)生的松動區(qū)范圍并將計算出的位移，應力，塑性區(qū)等與無水條件開挖結(jié)果進行對比分析。
　　分析表明：采用雙側(cè)壁導坑法分部開挖時松動區(qū)產(chǎn)生具有一定的規(guī)律性，即左右導坑開挖產(chǎn)生松動范圍較大且拱頂上部產(chǎn)生交匯區(qū)域，核心土開挖影響較小。單隧道左右兩側(cè)松動區(qū)不對稱，深埋一側(cè)松動區(qū)范圍較大。兩隧道上部松動范圍到達地表，未形成壓力拱

3、。按實際方案開挖，左右兩隧道松動區(qū)未匯合，兩隧道整體呈壓扁變形趨勢。
　　縮小兩隧道凈距至0.75和0.5倍跨度后，兩隧道松動區(qū)發(fā)生臨近和交匯，隧道附近圍巖中壓應力下降，拉應力增加，左隧道右側(cè)與右隧道左側(cè)部分關(guān)鍵點位移增長20％~63%，隧道上部地表沉降增長12%~60%。塑性區(qū)范圍也隨著凈距縮小而發(fā)生臨近和交匯。對松動區(qū)范圍和隧道應力與位移綜合考慮，兩隧道凈距不宜小于0.75倍跨度。
　　考慮降水滲流場之后，隧道開挖導致滲