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关于隧道施工方法论文范文资料 与双洞小净距隧道施工方法有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:隧道施工方法范文 科目:毕业论文 2024-01-08

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摘 要: 考虑到双洞小净距隧道的不同施工方法对隧道围岩稳定性的影响,通过建立了有限元分析模型,针对某开挖间距进行了分析,通过分析某拱顶下沉做到出了在Ⅳ类围岩条件下,两隧道的开挖间距宜为30米左右.

Abstract: Considering the influence of different construction methods on the stability of tunnel surrounding rock, a finite element analysis model is established to analyze the distance between a tunnel. By analyzing a crown settlement, it is concluded that under the condition of Ⅳ surrounding rock, the excation interval between the two tunnels should be 30 meters.

關键词: 小净距隧道;施工方法;数值模拟

Key words: all distance tunnel;construction method;numerical simulation

中图分类号:U459.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)08-0156-02

0 引言

随着社会的发展,交通形势越来越丰富,变化最大的莫过于山区的交通,公路的出现,以及穿山的隧道的出现,大大解决了人们的出行难题.在一些地区,由于地形的特殊性,一般的双洞隧道形式不满足地形条件,所以为了满足地形的要求,就需要将两隧道的中夹围岩大大缩小,当小于规范规定值时,称之为小净距隧道.小净距隧道为净距值小于表1中数值的特殊形式的隧道[1].

小净距隧道的施工较普通双洞隧道的施工较为复杂,但是在一定程度上降低了场地占用,节约了土地资源,也能满足特殊地形的需求[2].对于小净距隧道,刘艳青、钟世航[3]等依托宁波招宝山隧道工程,对超小净距并行隧道的施工技术进行了研究,做到到了在Ⅲ、Ⅳ级围岩净距为 3.5~4.2m 的工况条件下,隧道施工过程中的很多工程参数,这些成果对提高小净距隧道施工的安全性具有重要的参考价值.李金奎,魏贤科[4]等依据大连地铁口站站后折返线隧道与高河区间地铁正线隧道三线并行段,通过有限元模拟不同施工顺序,对拱顶沉降、地表沉降和围岩应力进行分析,做到出适合该区间段的开挖顺序.吴贲,杨德升[5]等依据依据韩山府三线并行隧道工程,通过模拟掌子面间不同的开挖间距,对竖向位移和、中夹围岩应力以及地表沉降进行了分析,做到出在围岩应力下的掌子面开挖近距宜为2倍洞泾左右.刘伟[6]依托京福高速公路三明——福州段小净距隧道工程实践,结合数值模拟、模型试验,对两车道小净距隧道净距优化进行了较系统的研究,总结分析了小净距隧道合理净距的取值原则,同时做到出了不同围岩级别下隧道最小净距的取值.于小彤[2]依据邢汾高速公路花木沟小净距隧道工程,通过数值模拟不同的开挖方法和不同的净距值,做到出了适合邢汾高速公路花木沟小净距隧道施工的合适的开挖方法和合理的净距值.吴焕通[7]对广州地铁 2 号线间距为 0.85m 的小净距隧道进行了有限元数值模拟分析,模拟了中隔土体注浆与未注浆两种工况下,采用 5 种不同施工方法进行隧道开挖对围岩稳定的影响.通过前辈们的研究,对于双洞的小净距隧道,在施工方法上我们可以通过选择先开挖哪个洞使做到对另一个洞的影响最小,也可以通过加固中夹围岩来减小围岩的变形;同时也可以通过选择合适的开挖方法相对减小围岩变形或者通过控制净距来减小隧道围岩变形.

隧道工程开挖之前,隧道周围岩体处于平衡状态 ,隧道的开挖必然破坏岩体的初始平衡状态,在一定范围内引起岩体应力的重分布,使岩体产生变形,如果重分布后岩体应力和变形超过容许范围,将直接影响到场地的安全[8].双洞小净距隧道先行洞的开挖会使做到围岩的平衡状态破坏,造成围岩变形,后行洞的开挖又会使做到先行洞围岩的变形加大,所以,小净距隧道施工时采取合适的开挖间距会使做到变形最小.所以本文的研究是通过模拟左线和右线隧道的前后开挖间距,通过对Ⅳ类围岩不同开挖间距的模拟和分析做到出合适的开挖间距,并且探讨合适的开挖间距是否有优化施工作业的作用.

1 双洞小净距隧道开挖间距的数值模拟

1.1 模拟区段条件

模拟情况是围岩等级为Ⅳ类围岩,洞跨7米,中夹围岩在2米左右,远远小于规范规定值,埋深为22米,模拟时,影响范围取6D(D为洞跨),测点选取在某一里程段的拱顶处.通过模拟某一测点的拱顶沉降随开挖间距的变化,找出合适的开挖间距,使做到后行洞对先行洞的影响最小.

1.2 不同开挖间距下某测点的拱顶沉降变化

从图1中可以明显看到,隧道的变形受开挖间距的影响较大,不同的开挖间距有着不同的不同的变化.

隧道变形基本稳定应符合下列条件:隧道周边变形速率有明显减缓趋势;根据初支极限相对位移确定报警值:拱脚水平相对净空变化允许值为1%,拱顶相对下沉允许值为0.12%[9].

从图中可以做到到很多信息,详细如下:①开挖间距为20米时,曲线未趋于稳定,沉降值在14mm左右,相对拱顶沉降为0.2%,超过允许范围,变化速率没有减缓的趋势,数值变化会进一步加大.出现这种情况可能是开挖间距过小,后行洞对先行洞的影响较大.②开挖间距为25米的时候,隧道拱顶沉降曲线没有趋于稳定,数值变化为9mm,相对拱顶沉降为0.11%,接近上限值,这种情况下的数值虽有减小,但是变化速率没有减小的趋势,围岩变形也会加大,仍有超过允许范围的可能.③当开挖间距到30米时,围岩变化逐渐趋于稳定,数值也大幅度减小.出现这种情况说明后行洞的开挖对先行洞的影响较小.④当开挖间距到35米的时候,曲线趋于稳定,数值较30米的时候变化不大.出现这种情况的原因在于当开挖间距到30米的时候,后行洞对先行洞的影响较小,此时再加大开挖间距,做到到的变化会和不加大的情况相近.

2 结论

通过分析,可以做到出:①围岩变化随着开挖间距的加大而减小.②开挖间距越大越有利于工程安全,开挖间距越小越有利于工期.综合考虑,该模拟情况的开挖间距建议在30米左右.③开挖间距对围岩变形影响较大,可以通过加大开挖间距来改善施工方法.

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准编写组.JTGD70-2004,公路隧道设计规范[S].北京人民交通出版社,2004.

[2]于小彤.双洞小净距隧道设计、施工关键技术的应用研究[D].天津:河北工业大学,2010.

[3]刘艳青,钟世航,卢汝绥,等.小净距并行隧道力学状态的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2000,19(5):590-594.

[4]李金奎,魏贤科,梁文静.大断面小净距隧道三孔隧道群施工顺序研究[J].水利与建筑工程学报,2015,13(2):33-36.

[5]吴贲,杨德升,杨小礼.小净距隧道群掌子面间距数值分析研究[J].矿业工程研究,2011,23(3):78-80.

[6]刘伟,靳晓光,陈少华.高速公路小净距隧道合理净距的探讨[J].地下空间,2004,24(3):380-385.

[7]吴焕通.小间距地铁区间隧道施工工序模拟分析[J].现代隧道技术,2002,39(5):26-28.

[8]吴德伦,黄质宏,赵明阶.岩石力学[M].重庆:重庆大学出版社,2002:111-122.

[9]中华人民共和国行业标准编写组 GB50299-1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].

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