下穿高速公路隧道施工穩(wěn)定性研究及支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測分析.pdf

1、隨著高速鐵路建設(shè)速度的不斷加快以及地下空間開發(fā)力度的加大，新建鐵路隧道穿越高速公路的情況日益增多。施工中如何控制既有高速公路沉降及保證隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，是亟待解決的問題，因此研究下穿高速公路隧道施工穩(wěn)定性及支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　論文以處于強風(fēng)化層狀頁巖地層中的大頂山下穿高速公路隧道為工程背景，采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法進行研究。該隧道開挖面積達到195m2，設(shè)計采用由雙層φ159mm大管棚加φ42mm小導(dǎo)

2、管的超前支護，及雙層初期支護、二次襯砌組成的復(fù)合式支護體系。從設(shè)計的支護結(jié)構(gòu)出發(fā)，考慮了不同施工工法、臨時支護曲率半徑對隧道施工穩(wěn)定性的影響;研究了不同超前支護形式對隧道施工穩(wěn)定性的影響。建立三維數(shù)值模型，進行了隧道施工過程穩(wěn)定性分析;采用光纖光柵傳感器，對試驗段支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行監(jiān)測。
　　研究表明，在強風(fēng)化層狀頁巖地層及雙層φ159mm大管棚超前支護下，CD法施工是可行而且合理的。在該類地層中，超前支護選擇的優(yōu)先順序依次為雙層大

3、管棚、單層大管棚、超前錨桿，但單層大管棚支護、超前錨桿支護均能滿足施工控制要求。CD工法施工時，地層位移、支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力均隨著臨時支護曲率半徑的增大表現(xiàn)為先減小后增大，在r=30m（即臨時支護兩側(cè)開挖面積相等時）達到最小。CD法施工時，中隔壁水平位移達到9.07mm，施工中需特別注意;拆除臨時支護是施工關(guān)鍵步序，拆撐過程中能合理控制沉降變化速度的拆撐間距為5m-10m。通過對實測型鋼拱架應(yīng)力的分析，第一層初襯最大壓應(yīng)力為2.18MPa，小