浅埋暗挖隧道施工与支护结构变形分析.pdfVIP

第11卷 第1期 中 国 水 运 Vol.11 No.1 2011年 1月 China Water Transport Janury 2011 摘 要：浅埋隧道开挖对周围环境的影响值得关注。基于武胜路人行通道隧道穿越路面及高架桥引起地表变形的工 程背景，采用平面应变模型计算方法对隧道施工过程进行了数值模拟分析，研究不同软岩隧道开挖方式对地表变形 及围岩受力情况的影响。结果表明，对浅埋隧道实施强支护、短开挖，并加强关键部位的加固，可有效减小隧道开 挖对周围环境造成的影响。 关键词：浅埋隧道；地表沉降；拱顶沉降；支护变形；数值模拟 中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）01-0204-03 一、前言 主通道主要穿越 2-1 淤泥、2-2 淤泥质粘土以及 3-1 粘 软岩隧道支护和硬岩隧道支护的原理不同，这是由它们 土，主通道持力层在 3-1 粉质粘土，部分持力层在 3-2 粉质 的本构关系不同所决定的。软岩隧道开挖后，其巨大的塑性 粘土层，该持力层承载力相对较低，易产生较大的沉降。其 能必须以某种形式释放出来。假设隧道开挖后使围岩向临空 下土层为 4-1 粉砂夹粉土与 4-2 粉细砂，易出现流土现象。 区运动的各种力（包括重力、水作用力、膨胀力、构造应力 和工程偏应力等），则软岩隧道支护原理可以表示为以变形的 家乐福主通道施工方法采用浅埋暗挖法 CRD 法施工， 形式转化的工程力，包括弹塑性转化（与时间无关）、粘弹塑 主通道结构断面为上下弧形，初喷混凝土厚 0.3m，中间 5cm 性转化（与时间有关）、膨胀力的转化（与时间有关）；岩石 刚性防水层与一层柔性防水卷材，再施做 0.3m 二衬钢筋混 力学理论和工程实际表明，隧道开挖以后，隧道围岩的变形 凝土，结构共厚 0.65m。底部 C20 混凝土回填至设计地面 会逐渐加大。以变形速度区分，可划分为 3 个阶段：减速变 标高，底部回填混凝土时铺设 φ12@200 钢筋网。梯道净宽 形阶段、近似线性的恒速变形阶段和加速变形阶段。当进入 为 4.0m，坡道净宽为 3.5m，结构断面为矩形。坡道采用垂 加速变形阶段时，岩体本身结构改组，产生新裂纹，强度就 直明挖法施工，结构断面为矩形，初喷混凝土厚 0.21m，中 大大降低。 间 5cm 刚性防水层与一层柔性复合式防水板，再施做 0.3m 二、工程概述 二衬钢筋混凝土。坡道基坑边墙锁口圈以上支护均不注浆加 汉口武胜路家乐福地下通道全长 185.51m，横穿武胜路 固，锁口圈以下初期支护进行注浆加固处理。 通道平面布置呈“工”字型，其中主通道长 49.9m，净宽 三、施工方案 6m，净高约 3m，断面为上下弧形结构；横穿武胜路主通道 CRD 法模筑砼施工方法，是先用支承替换法施工底板， 纵向坡度为 1.0%和 3.0%。通道共设 4 个出入口。梯道坡度 即分段拆除中壁铺设防水板和施工底板，再用支撑恢复中壁， 为 1：2；坡道净宽为 3.5m，长度 46.61m，坡道坡度为 1： 最后分段拆除中壁和临时仰拱，由初期支护承受荷载，完成 4。家乐福侧梯道净宽为 4.0m，长度 18.50m，梯道坡度为 墙、拱衬砌。CRD 法是将原 CD 法先挖中壁一侧改为两侧交 1：2；坡道净宽为 3.5m，长度 45.0m，坡道坡度为 1：4。