特大斷面小凈距隧道支護力學(xué)特性及施工方法研究.pdf

1、隨著交通量的日益增大，受限于地形、總體線型規(guī)劃化等問題，特大跨度小凈距隧道的修建將變得越來越多。以雙向八車道公路隧道為代表，這類隧道單洞跨度可達20～25m，高度在14m左右，具有斷面大、凈距小、扁平率低的特點。隧道開挖時雙洞相互影響大，結(jié)構(gòu)受力、變形復(fù)雜多變，施工風(fēng)險大。目前國內(nèi)已修建的雙向八車道公路隧道數(shù)量還非常少，可供借鑒的工程經(jīng)驗非常有限，缺乏一套系統(tǒng)、可行的設(shè)計與施工方法及相應(yīng)的配套技術(shù)，而中國現(xiàn)行的公路隧道設(shè)計和施工規(guī)范中也

2、還未涉及雙向八車道小凈距隧道。因此，對特大斷面小凈距隧道展開系統(tǒng)研究，意義重大。
　　本文以貴陽市1.5環(huán)七沖村一號雙向八車道公路隧道為工程依托，綜合采用理論分析、現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬等研究手段，對以下幾方面進行了研究:
　　(1)通過總結(jié)歸納現(xiàn)行規(guī)范中圍巖壓力計算理論的推導(dǎo)思路及不足，重新設(shè)定了圍巖破壞模式，推導(dǎo)出了適用于特大斷面小凈距隧道的圍巖壓力計算公式，并通過七沖村一號隧道的工程實例對公式進行了驗證。
　　(2)

3、采用數(shù)值計算方法對不同圍巖條件下適用于特大斷面小凈距隧道的開挖方法進行了模擬，確定出了不同圍巖級別下的最優(yōu)開挖工法。結(jié)合工程實際對雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖工法進行優(yōu)化，提出了雙直臂導(dǎo)坑法，并通過模擬計算驗證了其可行性。確定了雙線凈距合理取值標(biāo)準(zhǔn)，并以此為基礎(chǔ)對不同圍巖條件下適用于特大斷面小凈距隧道的雙線合理間距進行了研究。
　　(3)以七沖村一號隧道為工程依托，對特大斷面小凈距隧道施工過程中支護力學(xué)特性進行研究。通過對典型斷面初支與二襯接觸

4、壓力、噴混凝土應(yīng)力、鋼拱架應(yīng)力、錨桿軸力及二次襯砌鋼筋應(yīng)力的現(xiàn)場監(jiān)測，獲得了特大斷面小凈距隧道支護結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律及特征，并驗證了襯砌設(shè)計方案的可行性。
　　(4)概括歸納了大斷面隧道洞口段塌方的影響因素、塌方分類、基本處置原則。通過對國內(nèi)大斷面隧道洞口段塌方處治案例進行調(diào)研和總結(jié)，歸納出了可參考的工程要點，分析了特大斷面小凈距隧道塌方處治的關(guān)鍵點;針對七沖村一號隧道洞口段淺埋偏壓地形的塌方，研究了特大斷面小凈距隧道塌方的工程力學(xué)特