浅埋偏压黄土隧道施工变形控制研究

发布时间：2019-08-03 10:48

【摘要】：本文以新建大准至朔黄铁路联络线中位于湿陷性黄土区浅埋偏压段的柳条山隧道工程为依托项目,以浅埋偏压黄土隧道施工变形控制研究为课题,主要从浅埋偏压黄土隧道施工变形特征与开挖方法、柳条山隧道施工数值模拟、浅埋偏压黄土隧道施工变形控制关键技术与工艺、浅埋偏压黄土隧道施工监测与分析几个方面开展研究。通过对以上内容的研究,得到如下结论。 (1)浅埋黄土隧道施工变形沉降量大、变形释放快,其影响因素除黄土本身物理特性、围岩级别、隧道埋深外,还受施工方法、支护措施等技术的影响。 (2)对柳条山隧道施工进行数值模拟,3种工法分析结果表明：预留核心土台阶法拱腰处偏压影响和拱底抬高最明显；“综合法”变形曲线较复杂,且临时仰拱拆除时各监测部位会产生不同程度位移突变,拱腰处变化最大；交叉中隔壁法对于浅埋偏压隧道的变形控制效果明显优于其他2种方法。 (3)对“综合法”深入分析发现：先挖上覆士层较厚一侧比先挖较薄一侧,拱腰处整体向较薄侧偏移2mm,偏压影响效果更明显；大进尺条件下竖向沉降值加倍,拱底抬高极为明显。施工中,应主要从控制水平变形的角度来决定土体的开挖顺序,从控制竖向变形的角度来选取合理进尺。 (4)对DK95+200典型断面现场监测数据进行分析：地表沉降持续整个隧道断而开挖过程,直到支护施作完毕洞室成为闭合稳定机构后趋于收敛；拱顶沉降值初期增长较快,下沉速率曲线在开挖过程出现跳跃式波动,但随掌子面逐渐远离监测断面后趋于稳定；净空收敛值初期浮动范围较大且拱肩处大于拱腰处。工程中需针对特定阶段和部位加密测点或提高监测频率。
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埋段大断面随道施工经验相缺乏。该方法强调分部顺序作业的重要性，其中典型的三台阶七步开挖法如图2-8所示。P I④丨③/图2-8三台阶七步流水作业法施丨：示意图Fig 2-8 Three steps seven footwork assembly line method diagram2.3.2不同工法力学特性(1)净空位移特性净空位移中垂直位移显著。采用预留核心土台阶法施工时，拱部具有整体下沉的特性，拱顶下沉尤为突出。在浅埋条件下，拱脚下沉与拱顶下沉同步。黄土随道拱脚承载力普遍较弱，受下台阶开挖的影响十分显著，，这是引发大断面黄土随道拱部整体下沉的关键因素。因此，在采用台阶法施工时要特重视加强拱脚，并对拱脚下沉进行监测。净空位移受支护封闭影响显著。试验表明，黄土随道净空位移主要发生在支护封闭之前，支护一旦封闭，位移变化很快趋稳，而位移大小则与封闭距离掌子面的远近有关。其中，预留核心土台阶法支护及时封闭的意义在于支护封闭距离应量靠近掌子面。对于双侧壁导坑法和CRD法O喫

本文编号：2522512