论文部分内容阅读
社会经济的发展离不开交通运输业的支撑,而伴随着交通基础设施建设的不断发展,我国公路隧道的扩建和新建正步入高速发展时期。作为一项涉及岩土体开挖和支护的系统性建设工程,隧道分部开挖时施工步骤繁多,隧道浅埋段围岩在施工期受施工条件影响复杂。因此,针对施工期隧道围岩变形规律的研究对于保证隧道施工的安全和效率至关重要。本文依托柳州市安泰路项目隧道,通过现场监测、理论分析和数值模拟的研究方式,对偏压条件下浅埋超大断面隧道的施工期围岩变形特性进行了研究,系统分析了分部开挖时开挖顺序、进尺、各掌子面间距及台阶长度对于隧道稳定性的影响,主要进行的工作及取得的主要成果如下:（1）针对浅埋偏压条件下,隧道分部开挖时各部位先后顺序对隧道开挖的影响进行了研究。通过建立二维数值模型,对“先浅后深”和“先深后浅“两种开挖顺序下隧道围岩和初期支护的变形规律进行研究。优先开挖深埋侧导洞时,隧道围岩的竖向位移相比先开挖浅埋侧时要小,水平位移更大;单个隧道内先开挖侧导洞围岩受扰动更大,位移相对更大;双洞隧道的上部围岩变形为先行洞侧更大。（2）对偏压条件下隧道分部开挖进尺的确定方法进行了研究。基于公路隧道设计规范,对筒仓理论中隧道上部围岩及掌子面破坏模型进行了简化。以开挖部位未支护段顶部及掌子面围岩稳定为控制条件,对地表存在一定坡度角的浅埋隧道开挖进尺计算公式进行了推导,分析了各因素对施工进尺计算的影响。利用该公式分析了分部开挖时柳州市安泰路项目隧道的开挖进尺合理取值。（3）对分部开挖时不同掌子面间距以及台阶长度对围岩的影响进行了研究。发现各导洞台阶长度更长的情况下,地表沉降更小;地表沉降在后行侧导洞和中间导洞上台阶开挖后均有明显增大;分部开挖时,各部位掌子面间隔距离更大时,各导洞顶部沉降更小;各工况下支护结构拱底部位隆起变形数值最终结果相差不大。（4）对柳州市安泰路项目隧道施工期围岩及支护结构进行了现场监测研究。通过对隧道浅埋段施工期导洞顶部沉降、拱腰水平收敛的监测分析,对典型断面在施工过程中的围岩变形规律进行了研究,通过对监测数据进行拟合得到了最终变形预测值;通过对局部围岩爆破开挖时各部位初期支护的振速进行监测,认为该隧道支护结构在分部爆破开挖时较安全。