四车道大跨度浅埋黄土隧道开挖方案数值分析

发布时间：2018-01-06 22:24

本文关键词：四车道大跨度浅埋黄土隧道开挖方案数值分析　出处：《解放军理工大学学报(自然科学版)》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为保证四车道浅埋黄土隧道的施工安全,优化施工方案,采用数值模拟手段对大断面黄土隧道开挖常用的三台阶七步开挖、中隔壁、交叉中隔壁和双侧壁4种方法进行系统的对比和分析。结果表明:(1)四车道浅埋黄土隧道与普通的两车道隧道变形存在较大差异,拱顶下沉显著增大,水平收敛较小且拱脚有向外挤出的趋势,故变形监测应以拱顶下沉为主;(2)地层竖向位移随深度的增加线性增大,距拱顶4m范围内呈指数型增大,且与洞周形成塑性区有关;(3)围岩应力均未超过其强度极限,初期支护应力较大,起到了主动承载和控制围岩松弛的作用,其与围岩共同承担大部分荷载,二次衬砌应力普遍较小,可为隧道结构提供安全储备;(4)变形控制要求严格的地区推荐使用双侧壁法,允许较大变形的情况优先采用三台阶七步开挖法。结论可为黄土隧道设计和施工方法的选择提供理论依据。
[Abstract]:In order to ensure the construction safety of the four lane shallow buried loess tunnel and optimize the construction scheme, the numerical simulation method is used to excavate the three steps and seven steps of the large section loess tunnel excavation. The results show that the deformation of the four-lane shallow buried loess tunnel is different from that of the ordinary two-lane tunnel, and the dome subsidence is obviously increased. The horizontal convergence is small and the arch foot has the tendency of outward extrusion, so the deformation monitoring should be based on the dome subsidence. (2) the vertical displacement of the strata increases linearly with the increase of depth, and increases exponentially in the range of 4 m from the vault, which is related to the plastic zone around the hole; 3) the stress of surrounding rock does not exceed its strength limit, and the initial support stress is larger, which plays the role of active bearing and controlling the relaxation of surrounding rock, which bear most of the load together with the surrounding rock, and the secondary lining stress is generally small. Can provide safe reserve for tunnel structure; 4) in areas with strict deformation control requirements, double lateral wall method is recommended, and three-step seven-step excavation method is preferred for large deformation cases. Conclusions can provide theoretical basis for the selection of design and construction methods for loess tunnels.
【作者单位】：长安大学公路学院;
【基金】：陕西省工业科技攻关项目(2015GY185) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(31082116011,310821153312)
【分类号】：U455.4
【正文快照】： 中国西部黄土地区交通建设事业的快速发展对公路隧道的交通量提出了更高的要求。普通的两车道隧道已经不能适应交通量增长的需求,而单洞四车道隧道因其可以有效缓解高密度的交通流量,势必成为未来隧道结构形式的主流。四车道隧道开挖跨度一般较大,适当降低高跨比能大大减小隧

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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