连拱隧道近接重叠既有隧道时的施工性态数值模拟-江苏大学.pdfVIP

２０１６年３月 第３７卷　第２期 Ｍａｒ．２０１６ Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１６．０２．０１７ 连拱隧道近接重叠既有隧道时的施工性态数值模拟 邹新宽，张继春，潘　强，石洪超，李鹏川 （西南交通大学 土木工程学院，四川 成都６１００３１） 摘要：以具有浅埋、偏压、近距离不对称重叠于下部既有小净距隧道等特征的雅山连拱隧道为工程 背景，借助数值模拟手段，分析偏压近接重叠条件下连拱隧道正洞采用“先深后浅”及“先浅后深” 两种开挖工序下的施工力学形态．通过比较两工序中连拱隧道围岩和既有小净距隧道衬砌的变形 情况、中隔墙变位和受力情况，可知两开挖工序中，连拱隧道围岩变形基本一致，竖向沉降和水平位 移值分别以右侧深埋正洞拱顶和浅埋左侧正洞与中导洞相交处为最大，其值分别达到３１９ｍｍ和 １１７ｍｍ；浅埋偏压条件下，中隔墙自浇筑成型即处于小偏心受压，但其初始倾斜变位因正洞的开 挖而逐步得到拨正；连拱隧道岩体开挖将导致既有小净距隧道内侧拱肩－拱腰区域衬砌出现朝向 开挖区的变形，且“先深后浅”工序较“先浅后深”工序偏大００１～００２ｍｍ． 关键词：连拱隧道；偏压浅埋隧道；数值模拟；中隔墙；变形分析 中图分类号：Ｕ４５５　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１６）０２－０２２５－０６ 引文格式：邹新宽，张继春，潘　强，等．连拱隧道近接重叠既有隧道时的施工性态数值模拟［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版）， ２０１６，３７（２）：２２５－２３０． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｆｏｒ ｄｕａｌａｒｃｈｔｕｎｎｅｌｔｕｎｎｅｌｉｎｇｏｖｅｒｌａｐｐｅｄｔｏｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌ ＺＯＵＸｉｎｋｕａｎ，ＺＨＡＮＧＪｉｃｈｕｎ，ＰＡＮＱｉａｎｇ，ＳＨＩＨｏｎｇｃｈａｏ，ＬＩＰｅｎｇｃｈｕａｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＹａｓｈａｎ ｄｕａｌａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｗｉｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈａｌｌｏｗ ｂｕｒｉｅｄ ｄｅｐｔｈ， ｕｎｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｏａｄａｎｄｃｌｏｓｅｌｙａｄｊａｃｅｎｔｔｏａｎｅｘｉｓｔｉｎｇｓｍａｌｌｄｉｓｔａｎｃｅｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｅｔｗｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆａｄｕａｌａｒｃｈｔｕｎｎｅｌｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＦＥＭｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆ″ｄｅｅｐｔｏｓｈａｌｌｏｗ″ａｎｄ ″ｓｈａｌｌｏｗｔｏｄｅｅｐ″ｔｏｔｕｎｎｅｌｔｈｅｍａｉｎｈｏｌｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｕａｌａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｌｉｎｉｎｇｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｓｍａｌｌｄｉｓｔａｎｃｅｔｕｎｎｅｌａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｍｉｄｄｌｅｗａｌｌ ｉｎｔｈｅｔｗｏｔｕｎｎｅｌｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｏｆｄｕａｌａｒｃｈｔｕｎｎｅｌｉｎｔｈｅｔｗｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｓｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ．Ｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｖａｕｌｔ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｃｃｕｒｓａｔｔｈｅｄｅｅｐｅｒｂｕｒｉｅｄｍａｉｎｈｏｌｅ，ａｎｄｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｐｐｅａｒｓａｔｔｈｅ ｊｕｎｃｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｌｏｗｂｕｒｉｅｄｌｅｆｔｍａｉｎｈｏｌｅａｎｄｍｉｄｄｌｅｐｉｌｏｔｗｉｔｈｖａ