松散堆积体中浅埋小净距隧道施工期位移和应力场的2D分析
浅埋、偏压小净距隧道穿越堆积体施工新探
浅埋、偏压小净距隧道穿越堆积体施工新探随着高速公路发展迅速，逐渐向高海拔、高严寒地区拓展空间，而隧道工程是高原地区常见的工程建设项目之一。
就高海拔、严寒地区隧道选址而言，高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制，使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求，而中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间的小净距隧道因隧址要求及造价因素成为设计及施工的良好选择。
曲奥隧道是在建临合高速公路的一座小净距隧道，双洞中轴线间距为20.3m，隧道净空为10.25*5m，中间岩柱净宽为8～12m，洞内单向纵坡，进出口均采用端墙式洞门，属于典型的双线、双洞、小净距隧道。
地质勘察资料表明，隧址区属峡谷山地地貌单元，洞口段为崩坡积碎石土，体积较大，基岩为三叠系板岩夹砂岩，局部为砂岩、板岩互层，节理、板理发育为切层剪节理，其将板岩、砂岩切割成大小不等菱形块，造成围岩破碎，洞线走向与岩层走向小角度相交，不利于围岩稳定。
本文将以该隧道成功施工经验为例，介绍浅埋、偏压小净距隧道洞口段穿越松散堆积体的施工过程，全面分析其施工工艺流程，提出其关键工序、施工方法、技术难点和重点。
1.洞口段半明半暗偏压段套拱施工洞口开挖遵循“早进洞”原则，减少洞口仰坡扰动，维持仰拱边坡稳定，及时以上至下施作防护，严禁高边坡暴露，提早施作排水系统，保持边坡稳定。
曲奥隧道洞口段施工采用偏压挡墙加套拱预支护的支护方式，隧道进洞前先清除浅埋段地表植被及地表土。
对浅埋段部分地表土体进行清除的顺序为隧道浅埋段与暗洞交界处向洞口端逐段清除，清除后及时进行坡面喷锚防护；然后施作偏压挡墙，偏压挡墙与套拱同步施工，分两步，先施工基础、墙身、耳墙，然后施工套拱，一次分段施工至洞口端墙式洞门处，套拱一端与山体基岩采用R27自进式中空注浆锚杆连接，另一端坐落在偏压挡墙耳墙的根部位置。
偏压挡墙及套拱施作完后毕后，立即对偏压挡墙外侧采取回填土并压实的方式，来稳定挡墙内外侧压力，防止山体偏压严重造成已施工的偏压挡墙倾覆或者开裂，产生巨大安全隐患。
小净距双线隧道施工衬砌稳定性分析
2019年第16期（深圳市地铁集团有限公司，广东 深圳 518026）摘 要：文章针对小净距双线隧道施工造成地表和衬砌结构变形，采用数值模拟和实际监测的方法对施工过程中的地表沉降和衬砌稳定性进行了研究，得出了隧道的应力应变状态并与实际监测值对比，验证了模拟的正确性。
并结合某地铁工程，利用FLAC 3D 模拟软件对隧道的施工过程进行计算。
研究结果表明：（1）利用数值模拟方法能够有效地研究施工过程中的应力应变。
（2）模型的最大竖直位移出现在新建隧道的拱顶部分，最大水平位移在隧道的两侧。
（3）隧道衬砌的最大应力主要集中在隧道拱壁与拱底的交界处。
关键词：矿山法；小净距双向隧道；衬砌稳定性；数值模拟中图分类号：U452.1 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）16-0030-02作者简介：郑爱元（1974—），男，博士后，高级工程师，研究方向：隧道及地下工程。
随着我国基础设施建设的延伸，隧道工程进度快，对地层表面影响小的优点在山区丘陵地带被经常采用[1-4]。
在隧道的施工过程中会遇到复杂的地质条件，并且相邻隧道的间距过小时，会对隧道施工对地表环境的保护提出新的要求。
国内外对隧道开挖的研究有很多，包括经验公式、理论推导、现场实验、数值模拟等方法。
其中经验公式法不符合各种变化的复杂环境，理论推导需要大量的时间，现场试验需要耗费大量的资金和设备。
数值模拟方法能够考虑施工过程中的各种因素，而且需要资金较少、结果可靠，逐步成为一种常用的施工检验方法。
马文辉[5]通过对既有隧道沉降的数值模拟和现场监测数据、盾构施工参数的分析，讨论了既有左右线隧道沉降存在差异的原因，总结了控制沉降的施工参数经验，阐述了既有隧道受穿越施工扰动的沉降规律，提出并验证了盾构隧道病害整治的方法。
通过对隧道施工的数值模拟，能够较好地预测施工过程中的应变和应力的变化，能够起到一定的预防作用，对施工方法的选择具有重要的意义[6-10]。
松散地层的隧道施工方法浅埋暗挖法要点
松散地层的隧道施工方法浅埋暗挖法要点浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层的预支护和预加固。
因为地铁工程基本是在城镇施工，对控制熔岩沉降的控制要求比较严格。
浅埋暗挖法钢管衬砌的比较结构刚度比较大，初期支护允许变形量极为小。
有利于减少对地层的扰动及保护周边环境。
(1)地层预加固和预支护(预支固：小面管)在城市地铁隧道施工中，经常遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层。
这类地层在修整隧道开挖过程中自稳时间短暂。
往往在初期支护并未来得及施作，或喷射混凝土尚未取得足够强度时，拱墙的局部地层已开始基岩坍塌。
为此，需采用地层预加固、预支护的方法，以提高周围地层的稳定性。
常用的预加固和预支护方法有：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚新溪洲超前简支梁.(2)隧道土方开挖与支护采用浅埋暗挖法开挖作业时，所选用方法的施工方法及工序，应减少保证最大限度地降低对地层的扰动，提高周围地层自承作用和减少地表沉降。
根据不同的地质条件及隧道断面，选用不同的开挖工具，但其总原则是：预支护、预加固一段，开挖一段;开挖一段，支护一段;支护一段，封闭成环一段。
(预挖支闭)初期支护封闭成环后，隧道处于中途稳定状态，通过监控量测，确认达到基本稳定状态时，可以进行二次衬砌钢板的混凝土灌注工作。
如量测结果证明尚未安定，则需继续监测;如监测网结果证明支护有失稳的趋势时，立即则需及时通过设计部门共同协商，确定加固方案。
(3)初期支护形式在软弱破碎及松散、不稳定的地层中采用浅埋暗挖法施工，除需对地层进行预加固和预支护外，隧道初期支护的及时性及支护的强度和刚度，对保证开挖后隧道的稳定性、减少地层冷心和地表沉降，都具有决定性的影响。
在诸多支护为形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式。
(4)二次衬砌(浅普二衬区别：监控掌握提供更多指导)在浅埋暗挖法中，初期支护的变形达到基本平稳，结构中且防水结构施工立项合格后，可以进行二次混凝土衬砌灌注工序。
浅埋偏压小净距隧道洞口段施工异常分析及处治
［ 中 图分 类 号 】Ｕ ４ ５ ５ ． ４
［ 文 献标 识码 】Ａ
［ 文 章 编 号 ］１ ６ ７ ４ — ０ ６ １ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ １ ４Fra bibliotek７ — ０ ６
ＨＵＡＮＧ Ｘｉ ｎ
（Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ＆ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ，Ｈｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ０ ０ ０ ８ ，
第３ ８卷 ， 第 ４期
２ ０ １ ３ 年 ８ 月
公 路 工 程
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ８，Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ． ， ２ ０ １ ３
浅 埋 偏 压 小 净 距 隧道 洞 口段 施 工异 常分 析 及 处 治
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｈｕ ａ ｎ ｇ ｍ ａ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｏ ｎ Ｒ ｕ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ — Ｃ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｗ ａ ｙ ｉ ｎ Ｈｕ ｎ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ
黄 欣
４ １ ０ ０ ０ ８ ） （ 湖 南 省 交 通 规 划 勘 察 设 计 院 ，湖 南 长 沙 ［ 摘
要 】以湖 南 省 汝 城 至 郴 州 高速 公 路 上 的 黄 毛 岭 隧 道 工 程 为依 托 ， 结合现场监测和数值 计算 ， 对 浅 埋 偏 压
小净距隧道浅埋段围岩监测分析
ｂ ｔ ｅ ｎａｌｒ ｅ ｉ ｅｅ ｃ ｅｗｅ ｎｄ ｕ ｌ ｕ ｐ ￣ ｐ ｅｓ ｅ ｆ ｓ ｏｅａ ｅ ｏｅｓ ｐ ｏ ｐ ｅ ｓ ｅｉ ｉｈ ｅ ｅ ｇ ｒ ｆ ｒｎ ｅｂ ｔ ｅ ｏ ｂｅｓ ｐ ｏ ｒｓｕ ， ｉ ｔ ｌ ｆ ｒ ｌ ｕ ｐ ￣ ｒ ｓｕ ｈｇ ． ｗ ａ ｄ ｒ ｒ ｈ ｔ ｈ ｒ ｓ
ｗｅｍ ｏ ｉ ｒｔｅｔｎ ｅ ｒ ｃ ｉｐ ａ ｅ ｅ ｔａ ｄｔｅｓ ｐ ｏｔ ｇｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｅｅ ｇｎ ｅｉｇｃ ａａ ｔｒｓｉｓｏ ｎ ｅ ｎｔ ｎ ｌ ｏ ｋｄｓ ｌｃ ｍ ｎ ｎ ｕ ｐ ｒ ｎ ｒｓｕ ｅｆ ｒｔ ｎ ｉｅ ｒｎ ｈ ｒｃｅｉｔ ｆ ｕ ｎ ｌ ｏ ｈ ｕ ｈ ｉ ｈ ｃ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｌ ｓ ａ ｉ ｇｔ ｎ ｅ； ｈ ｌ ｗ； ｕ ｅ ｉａ ｎ ｌ ｓｓ ｍｏ ｉ ｒｎ ｆ ｕ ｒ ｕ ｄ ｎ ｋ ｙ ｗｏ ｄ ： ｍ ｌ ｐ ｃｎ ｎ ｌ ｓ ｌ ａ ｕ ａ ｏ ｎ ｍ ｒｃ ｌ ａｙ ｉ； ｎ ｔ ｉ ｇ ｏ ｒ ｏ ｎ ｇｒ ａ ｏ ｓ ｉ ｃ ｏ
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文 章编 号 ： １ ７ －０ ５２ １ ）４ ０ ８ — ３ ６ ４８ ８（０ ２０ — ０ １ ０
小净距隧道浅埋段 围岩 监测分析
颜 永 刚
（ 吉安市 建 设监理 中 心井 冈 山分站 ，江 西 ，井 冈 山 ３ ３０ ） ４６ ０
摘
浅埋小净距及大断面隧道施工方案
浅埋小净距及大断面隧道施工方案摘要：随着国内交通工程的推进，东南的区级城市群加快了城市基础设施的建设，积极推进各种连接主干高速公路网的射线路网，由于所处城市受群山环绕，为改善城市形象，提升交通便利化，新建城快捷道路多为市政一级快速路标准，采取隧道形式穿过山体。
文章隧道施工穿过多段不良地质条件，通过前期的科学策划，逐一解决施工中出现的问题，为类似隧道施工提供经验。
关键词：浅埋；小净距；大断面；隧道1 工程概况1.1 项目简介1.1.1 总体概述本项目隧道标准段为分离式双洞单向二车道行驶的长隧道，进口端100 m 范围内为三车道加宽段以及过渡段，左线起止里程为SZK+181.46～SZK2+091.46，右线起止里程SZK+183～SZK2+098，左线长度为1 910 m，右线长度为1 915 m。
本隧道进、出口洞门设计分别为端墙式、削竹式结构。
进口端两洞相距14.92 m，隧道开挖洞宽16.22 m，出口端两洞相距23.5 m。
隧道开挖洞宽12.48 m，高9.7 m，全隧道共设4个人行横通道、3个车行横通道、3对紧急停车带。
1.1.2 地形地貌隧道横穿大梁山，大梁山地貌属构造剥蚀脊状低山地貌，山脉两侧地势陡峻，山脊高程380～634.7 m，最高峰背斜顶部的大梁山，高程为634.7 m。
隧道洞身平面呈直线形，洞轴线走向约250°，隧道顶板最大埋深约207.34 m。
隧道进口段至SK0+780呈喇叭形，南北两侧均为山脊，中间为冲沟，出口段为较陡斜坡。
1.1.3 项目周边情况隧道洞口左侧与既有众力汽修厂距离约70 m，与南涪公路相距约为170 m，左、右线洞口位于一小沟槽边的坡地上，地表为第四系坡残积物。
进口端浅埋及小净距隧道平面图如图1所示。
图1 进口端浅埋及小净距隧道平面图隧道出口位于大梁山西翼，出洞口位于山脊缓坡上，整体地形起伏较小。
山脊左侧各发育有小型冲沟，周围地形空旷，在300 m范围内均无既有民房。
浅埋偏压小净距公路隧道开挖施工
浅埋偏压小净距公路隧道开挖施工一、引言公路隧道的修建是提高交通运输效率和安全的重要措施。
在隧道的施工中，因为地质条件、开挖方式以及设计要求等原因，往往会出现浅埋、偏压、小净距等问题。
这些问题会严重影响隧道的开挖施工和后期使用效果，所以需要采取合理的施工方法和措施来解决。
二、浅埋问题浅埋问题是指隧道距离地面的深度较浅，导致地面的变形和沉降。
这种问题主要是由于隧道所处地质环境的原因造成的。
在施工中，可以采用注浆加固、土钉加固、喷射加固等方法来加强隧道支护结构，以达到稳定和加强的效果。
三、偏压问题偏压问题是指隧道在施工过程中，因为地质条件不同导致的隧道弯曲。
这样就会出现一侧出现压力较大，而另一侧出现拉力较大的情况。
这种问题在施工中可以采用预制曲率钢筋和控制支架等方法来解决。
四、小净距问题小净距问题是指隧道与地下管线、桥梁等工程的净距过小。
这种问题在施工中会对其他工程产生影响，因此需要采取各种防护措施来保证施工的安全。
具体的措施包括：地下管线搬迁、管线加固、减小隧道截面等。
五、开挖施工解决方案针对浅埋、偏压和小净距等问题，隧道开挖施工需要采取专门的解决方案。
具体方案如下：1.浅埋问题的解决方案–在隧道孔周围注浆，加固孔壁，防止地面沉降。
–在隧道上方或侧面钻孔喷浆，加固地面。
2.偏压问题的解决方案–预制曲率钢筋和控制支架。
–采用弯曲法施工，使地面的变形与隧道曲率相适应。
3.小净距问题的解决方案–对地下管线进行搬迁或加固。
–减小隧道截面。
六、总结隧道开挖施工中，浅埋、偏压、小净距等问题是必然会遇到的。
要解决这些问题，需要采取正确的解决方案和措施。
只有这样才能以最少的代价、最高的效益完成工程建设。
小净距隧道断面施工过程的数值分析
２施 工 工序
分析 模拟施 工 阶段开挖 过程 及支 护 结构力 学行 为 。
度 范 围 内的拱墙 部位均 增 设超前 注浆 小 导管辅 助施 工 ， 大 断面 隧道 ， 用双侧 壁 导坑法 施工 ．Ｊ断面 隧道 ， 采 ／ 、 采用
后施 工 隧道 初 期 支护 封 闭后 即对 两 隧道 之 间 的土 体进 短 台阶法 施工 。对不 同开挖 工 序进行 模拟 ， 开挖 步骤 如
００５ ． ２ ０ ８３ ６
．
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于 受地形 条件 以及 总体线 路线 型 的限制 小 ， 时又 比连 用 的地 层 一结构模 式 ， 平面应 变模 型 模拟 计算 分析 了 同 按
拱隧道施工工艺简单、 易于 防水处治、 造价 易于控制 ㈣ 。 小 隧道施 工阶段 地层 和初 期支护 的受 力情况 。 计算 中地 层
净距 隧道 的“ 中墙 ” 是加 固 的岩 柱体 ， 中墙 岩柱 体 ” 在“ 强 采 用 Ｈ ｒ ｅ ｉｇ Ｓ ｉ ａ ｄ ｎ ｎ — ｏ ｌ实 体 单 元 进 行 模 拟 ， ａ ｄ ｎ Ｈｒ ｅ－
３１ 顶 、 －拱 拱底位 移
施 工过 程 中造 成 的位 移训 算 结果 详 见表 ３ ４ 在 隧 、，
位置
人 断 面 拱顶 沉 降 火 断 面 拱底 沉 降 小 断 面 拱顶 沉 降 小 断 面 拱底 沉 降 Ｕ ｘ Ｕ Ｕ ｘ Ｕ Ｕ ｘ Ｕ Ｕ ｘ Ｕ
松散破碎围岩浅埋隧道施工及监测分析
越来越广 泛的关注 。本文介绍 了李 家冲隧道 的主要 施工技 术 ， 并
对监测 结果 进行 了分析 。
隧道监控量测 的 目的是 掌握围岩动态 ， 了解 支护结 构在不 同 工况 时的受力状 态 和应力 分布 ， 围岩稳定 性作 出评 价 ， 对 以指 导
１ 工程 概况
隧道设计 和施 工 。根据 隧道新 奥法施 工 的具 体要 求和 现场 工 Ｊ 京珠 复线长湘高速公路李家 冲隧道采用双 向六 车道 ， 隧道所 程地质条件 ， 主要进行 了地质及 支护 观察 ， 周边位 移收敛 、 拱顶 下 穿越 山体为低山丘 陵地貌 ， 在断 层破 碎带 ， 存 出露 的地 层 上部 为 沉 、 地表沉降量测等 ， 隧道断面测点布置如图 １ 所示 。
第 四系粉质 粘土 ， 厚约 ４ ｍ， ｏｃ 该段 围岩主要为板溪群 五强溪组 变 质砂岩 夹砂岩板岩 ， 理发 育且有 渗水 ， 节 岩体 破碎 。围岩类 别 为 Ｖ级 围岩 。隧道全线均为 浅埋 ， 左线最 大埋 深 ３ 右线 最大埋 ５ｍ， 深 ３ 隧道 经过区域左洞侧上方有一 ５０ ｋ ９ｍ， ０ Ｖ高压 电线 塔 ， 于 属 艾鹤 Ⅱ号线 ， 号 ０４， 高 ２ 塔 基 中心 线位 于隧道 Ｚ １ ７＋ 塔 １ 塔 ７ｍ， Ｋ４ １ ３左 １ ０ ３ｍ。该高 压线 路担当 了长沙 至湘潭 的输 电任务 ， 十分 重 要 。施工 时必须 控制 隧道 的施工 不对 该 电力 铁塔 的正 常使 用产
根据周边地质条件和工程要求， 选取 Ｚ １７— ８ Ｋ ４ ００和 Ｚ ４ １０ Ｋ１７— ２ 塔安全 ， 山体表 面进行 注浆 固结 ， 整个 电力塔 基 与山体 连 接 两个监测 断面进行观测研究 。断面 Ｚ １７—０ ０位于隧道左洞 人 对 使 Ｋ４ ８
浅埋偏压小净距隧道围岩与初衬接触应力及钢拱架应力变化规律研究
倾 斜 ，埋 深 较浅 ，线 形受 限形 成 浅埋 偏 压小净 距 盖 层 在 ３ｍ～ ５ｍ， 下 伏 基 岩 为 片 麻 岩 ， 其 中 全
隧 道 。小净 距 隧 道 结 构 介 于 分 离式 隧 道 和 连 拱 风化 呈 土 状 、砂 土 状 ，厚度 ｌｍ￣２ｍ；强 风 化层
隧道 之 间，克服 了分离 式 隧道 接 线 难 度 大 、占地 节理 裂 隙 发 育 ，呈 碎 块 状 。２＃断面 隧 道 位 于沟
支 护 结 构所 承 受 的荷 载不 均 衡 ， 容 易导 致 支 护 开挖 工作 面距 离大 于４０ｍ；
结 构 产 生较 大 变 形 ，严 重 影 响 隧道 施 工 及 运 营
ｌ＃断面 隧道埋 深 为 １２．５ｍ，隧道 外侧 拱肩 山
期 间安全 。
体 最 小覆 盖 层 厚度 为 ８．４ＩＩｌ；２＃断 面 隧道 埋 深 为
（２）先 掘 进 的右 洞 在 后 掘 进 的 左 洞 开 挖 经 过 此 断面 时 ，压 力 发 生较 明 显 的变 化 ，特 别
是右 洞 拱 顶 测 点 ，其 压 力 值 由０．０１９ＭＰａ增 加 至 ０．０２５ＭＰａ，变 化 率为 最终值 的２５％左 右 。
（３）当下 台阶 开挖 经过 此 断面 时 ，各测 点 压 力 产 生 一 定量 的突 变 ，变 化 率 约 占最 终 值 的 ４０％左右 ，这说 明隧道 整个 断 面开 挖完 成 并封 闭 成 环 后 ，仰 拱 开 始 发 挥 作 用 ，隧道 整 体 开 始 受 力 。左 线 隧道 受右 线 隧 道 下 台 阶开 挖 影 响 ， 同 样 产 生 突变 ， 以两 侧 边 墙 位 置 测 点最 为 明显 ， 变 化率 约 占最终 值 的２０％左右 。
小净距浅埋隧道施工相互影响研究
小净距浅埋隧道施工相互影响研究作者：李燕杰焦俊杰来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：以岭山隧道为工程依托，通过有限元分析软件Midas建立了三维隧道计算模型，结合现场监测数据，揭示了小净距隧道施工中围岩变形及应力变化特征。
研究结果表明：后行隧道（右洞）开挖对先行隧道（左洞）拱顶沉降影响较小；左洞右拱腰收敛值随着左洞开挖逐渐增大，随着右洞的开挖有减小趋势；在小径距浅埋隧道施工中，两隧道中间岩体存在应力集中现象，在隧道近接拱腰处围岩应力最大，其中左洞右拱腰水平应力随着右洞的开挖逐渐增大。
关键词：小径距；数值模拟；Midas；围岩变形；附加应力小净距隧道因比连拱隧道施工简单、造价低等特点[1]，越来越受设计者所青睐，但其目前还缺乏较为系统的结构设计和施工等经验，在隧道开挖的过程中，两条隧道间围岩应力重分布变化较大，使得支护结构在受力上较为复杂[2-4]，给隧道的安全施工带来不便，因此，对小净距浅埋隧道进行研究具有一定指导性意义。
随着隧道施工水平的提升，小净距隧道逐渐发展起来，许多学者对其也进行了研究，舒志乐等[5]通过理论分析研究了隧道净距对围岩压力的影响，胡元芳[6]通过有限元分析给出了仙岳山隧道最小净距的参考值，靳晓光等[7]以二维数值分析研究了浅埋小净距隧道开挖方式的优劣性。
本文以恩施岭山隧道为工程依托，借助有限元分析软件MIDAS对小净距浅埋隧道施工过程进行分析，研究了隧道施工过程中围岩压力及隧道变形的分布规律，并探讨了后行洞施工对先行洞周边附件应力及变形的影响，以期为工程施工提供一定指导。
1工程概况岭山隧道为小净距双线隧道，左、右洞长分别为433m和452m，最大埋深约116～135m。
在出口段隧道埋深在20～50m，属于浅埋地段，隧道测设线间距约12m，属于小净距隧道，隧址区出露的地层主要为碎石土及强～中风化石灰岩，地下水不甚发育，主要以裂隙水为主，钻孔未揭露到地下水位。
隧道开挖采用光面爆破全断面和台阶开挖。
城市浅埋小净距隧道爆破施工优化与分析
城市浅埋小净距隧道爆破施工优化与分析摘要：小凈距隧道是在特定地形条件下修建隧道的理想选择之一，其优点明显，在隧道建设中发挥了积极作用。
目前我国小净距隧道施工大多采用的是钻爆法施工，当间距过小时，爆破开挖会对先建隧道造成一定的扰动，影响已建隧道结构的安全。
因此，小净距隧道后建隧道对先建隧道之间相互影响问题的研究就显得尤为重要。
鉴于数值模拟分析独特的优势，国内外学者采用数值模拟和现场监控量测等手段对小净距隧道合理净距、隧道爆破振动响应分析、施工方法优化、安全爆破控制方法等进行了大量的研究工作，取得了一定的研究成果，但目前总体还缺乏较为系统的结构设计和施工等经验。
关键词：城市浅埋；小净距；隧道爆破；施工优化1工程概况福州轨道交通2号线工程洋里站南端矿山法段两隧道全长均约72m，两隧道净距仅1.6~3.5m，属超小净距隧道，其中左洞为先行洞，右洞为后行洞，且两隧道的断面尺寸一致，断面最宽处距离均为7.2m，隧道净空高度为8.4m。
两隧道爆破施工时相互影响程度较高。
隧道覆土厚度约9.0~11.2m，相对较浅，属于浅埋。
围岩级别为Ⅵ~Ⅴ，施工难度极大。
如何选取合理的步距和开挖进尺，既能控制地面振速和隧道稳定性，又能保证工期是施工单位急需解决的难题。
图1为洋里站隧道进口。
2数值模拟2.1模型尺寸及参数根据福州地铁2号线洋里站南端矿山法段的实际情况建立三维模型。
考虑到隧道对围岩扰动的影响范围为35倍的隧道洞径，因此取模型的x，y，z方向的尺寸分别为48，72和30m，其中y方向上部中风化岩厚度为8m，下部微风化岩厚度为22m，模拟开挖方式为上下台阶开挖。
左右洞隧道的尺寸相同，隧道断面最宽距离均为7.2m，高度为8.4m，其中上台阶高度为4.4m，下台阶高度为4m，两隧道之间的净距为1.6m。
且4个侧面和底部均设置为无反射的黏性边界。
图1为数值网格模型。
图1数值网格模型表1岩层参数根据施工现场提供的地勘报告可知，洋里站所处地层为复合地层，其上部地层为厚度8m的中风化岩，下部地层为厚度22m的微风化岩。
浅埋、偏压小净距隧道洞口穿越堆积体综合施工技术
浅埋、偏压小净距隧道洞口穿越堆积体综合施工技术摘要：本文就浅埋、偏压小净距隧道洞口穿越堆积体施工技术等问题进行深入的研究，对隧道进洞施工安全进行详细地分析，并采取了一些关键的技术，可以很好的解决类似地质条件的难题。
关键词：小净距隧道；洞口段；堆积体1 引言在高速公路小净距隧道设计以及施工过程当中通常都会遇到洞口段为浅埋偏压段，结合地质情况，隧址区应该属于峡谷山地的地貌单元，而洞口段为崩坡积碎石土，体积非常大，基岩为三叠系板岩夹砂岩，局部为板岩、砂岩互层，板理、节理发育为切层剪节理，可以将砂岩和板岩切割成大小不相等的菱形块，造成了围岩的破碎，岩层的走向和洞线的走向小角度相交，这样既不利于围岩的稳定。
本文就此问题展开深入研究，结合临合高速曲奥隧道工作经验分析研究出行之有效、切实可行的方案。
2 工程概况曲奥隧道为一座左、右线分离的四车道高速公路小净距、偏压、浅埋隧道，且隧道洞口处于破碎、松散的堆积体上。
隧道起讫桩号左线ZK39+833～ZK40+177长344m，右线YK39+846～YK40+166长320m。
进口段两隧隧道轴线距离约为13.5米，两隧道中夹岩净距约9.9m。
左、右线两隧道走向基本平行于等高线，隧道浅埋段处于严重偏压状态。
曲奥隧道隧址区地层岩性主要为第四系坡积块（碎）石土、下三叠系砂质板岩夹砂岩，存在较为严重的偏压。
曲奥隧道进口端地表为含腐殖质粉土的坡积碎石土，厚度达17.4m,基岩为下三叠系板岩夹砂岩岩层。
板岩中厚层状结构，变余泥质结构，板理、层理发育，板岩单层厚度20-30cm，风化带板岩敲击易沿板理面开裂；砂岩中厚块层状构造，单层厚20-50cm，层理发育，层面平整。
隧道洞身段围岩为三叠系板岩夹砂岩，局部段为板岩、砂岩互层。
板岩灰黑色-深黑色，砂岩青灰色，板岩中厚层-薄层状构造，变余泥质结构，板理、层理发育，板岩单层厚度20-30cm，薄层厚度5-10cm，砂岩碎屑结构，中厚层块状构造，单层厚20-50cm，层理发育，层面平整。
浅埋暗挖小净距隧道应力集中现象分析
2010年1月第1期(总136) 铁 道 工 程 学 报JOURNAL OF RA I L WAY E NGI N EER I N G S OC I ETY Jan 2010NO.1(Ser .136) Ξ 收稿日期:2009-10-16 ΞΞ作者简介:杨会军,1969年出生,男,高级工程师,博士后;刘虹阳,1978年出生,女,助理翻译。
文章编号:1006-2106(2010)01-0042-05浅埋暗挖小净距隧道应力集中现象分析Ξ杨会军 刘虹阳ΞΞ(中铁隧道集团有限公司, 洛阳471009)摘要:研究目的:小净距隧道暗挖施工中,由于邻近导洞之间土柱应力集中,影响其安全状态和邻近后行隧道的施工,并影响到先行隧道的安全,严重的还可能造成周边建筑物、地中管线等设施的破坏。
因此,对浅埋暗挖小净距隧道应力集中现象进行分析,对保证施工安全十分重要。
研究结论:本文结合宣武门车站小净距群洞暗挖施工,通过实测数据分析应力集中现象,量化了群洞施工时中间土柱的应力应变效应,分析了土柱沉降规律、土压力变化特征,监测结果显示:(1)相邻导洞中土柱体中间部位沉降值最大,达到-14.8mm,是其他区域的1.1～2倍,土柱体的沉降与土压力的关系和理论分析吻合,表明该部位产生明显的应力集中;(2)后行隧道对先行隧道产生微小的拉力作用。
同时,按照开挖面与监测点的距离,对土柱沉降规律和土压力变化规律进行阶段划分,为采取措施降低应力集中现象提供依据。
关键词:小净距隧道;中间土柱沉降;应力集中中图分类号:U45 文献标识码:AAnalysis of Stress Concentrati on of a L ittle Spaci n g Shallow and SubsurfaceExcavated TunnelYANG Hu i -jun,L I U Hong -yang(China Rail w ay Tunnel Gr oup Co .L td,Luoyang,Henan 471009,China )Abstract:Research purposes:I n the course of subsurface excavati on of a little s pacing tunnel,the stress concentrati on of the s oil mass bet w een adjacent p il ot tunnels influences the safety of the s oil mass bet w een t w o tunnels,the constructi on of the subsequent tunnel and the p revi ous tunnel,even da mages the surr ounding buildings and undergr ound p i peline .Therefore,analysis of the stress concentrati on of a little s pacing shall ow and subsurface excavated tunnel is very i m portant t o ensure the constructi on security .Research conclusi on s:I n the paper,combined with the subsurface excavati on of a little s pacing gr oup tunnels at Xuan wu men Stati on,the stress concentrati on is analyzed on the basis of monit ored and measured data,the stress strain effects of the s oil mass bet w een t w o tunnels during the constructi on of a little s pacing tunnel is quantified,and the settle ment regulati on of the s oil mass and the change characteristics of s oil p ressure are als o analyzed .The results show (1)The settle ment at the center of s oil mass bet w een t w o tunnels is up t o -14.8mm ,being 1.1～2ti m es of other areas .The relati on bet w een s oil settle ment and s oil p ressure is identical with the theoretical analysis .This shows the obvi ous stress concentrati on happens at this p lace .(2)The subsequent tunnel slightly affects the p revi ous tunnel in tensi on .A t the sa me ti m e,according t o the distance bet w een working face and monit oring site,the stages of earth settle ment and earth p ressure are divided t o p r ovide the basis for taking measures for reducing the stress concentrati on .Key words:a little s pacing tunnel;s oil mass settle ment bet w een t w o tunnels;stress concentrati on 城市地铁的修建,由于其环境的特殊性,小净距邻近隧道施工影响显著,后行隧道会引起先行隧道周围初始应力的变化。
浅埋偏压小净距隧道施工灾害产生机理及处治技术研究
浅埋偏压小净距隧道施工灾害产生机理及处治技术研究
随着高等级公路建设的迅猛发展,受线路指标、地形地质、环境保护等因素限制,越来越多的浅埋偏压小净距隧道出现在工程实践中,施工过程中由于受到多重因素耦合效应,相较与常规隧道其隧道结构及围岩力学效应更复杂、施工难度、施工风险更高,不少浅埋偏压小净距施工期间出现不同程度的病害,如何准确把握好其施工力学效应及变形破坏机理是该类隧道施工期间安全保障的关键,对该类特殊隧道的研究具有较高的实用价值和意义。
本文依托临夏至合作高速公路曲奥隧道,借助有限元软件对各施工阶段进行数值模拟,结合现场监控数据,分析研究浅埋偏压小净距公路隧道施工灾害的产生机理,讨论评价加固处治技术及其效果。
具体工作如下:(1)通过现场调查和研究,现场跟踪测试数据分析,结合设计、施工情况,对曲奥隧道施工灾害成因进行初步分析。
(2)根据曲奥隧道地形地质条件及设计参数,借助数值分析软件反演分析曲奥隧道洞口段病害产生的成因机理,并将数值计算结果与现场灾害调查成果进行对比分析。
(3)对隧道病害处治技术进行研究比较,根据曲奥隧道病害的成因和机理,制定切实可行的加固处治方案。
(4)对加固处治后的隧道结构进行数值模拟,将计算结果与现场监测数据对比分析,综合评价加固效果。
小净距隧道围岩应力分布规律及稳定性研究
小净距隧道围岩应力分布规律及稳定性研究【摘要】小净距隧道在公路、铁路及城市地下铁道建设中经常出现。
由于小净距双线隧道两隧道间净距很小，所以隧道间的相互影响十分明显且修建过程十分复杂。
本文应用有限元数值模拟的方法对小净距双线公路隧道围岩应力分布状态随隧道间的净距变化和围岩类别变化的变化规律进行分析。
【关键词】隧道；小近距；围岩应力分布；有限元法1 前言在城市繁华地区或一些特定地段，受既有建筑物或地质条件的限制及地下空间综合开发利用的影响，隧道间距或隧道与其他结构物间的距离变得越来越小，为了适应这种发展，小净距隧道的修建也越来越多。
小净距隧道是介于连拱隧道和普通分离式双洞隧道间的一种结构形式，在工程应用上有自身的特点：(1)造价与普通分离式双洞隧道相比差别较小，但比连拱隧道要低得多；(2)肩章仔公路整体线形规划和优化。
目前单洞隧道及分离式双洞隧道的相关技术已趋成熟。
但对于小净距隧道，隧道距离近，地质条件又往往是浅埋的软弱围岩，隧道间相互影响，这类隧道的施工仍然十分的困难。
本文针对城市隧道小净距的特殊性，通过大型通用软件ANSYS从数值分析着手研究双线小净距平行隧道的围岩受力状态及稳定性随净距变化和围岩类别变化的变化规律，为隧道工程修建提供参考和积累经验。
2 有限元建模计算计算对象为某城市双线小净距隧道，隧道单洞跨度10．4m，高8．54m。
在ANSYS中建模分网如图1，计算范围为宽90m，高60m，围岩采用平面四节点实体单元(plane 42)模拟，围岩材料为线弹性，物理力学参数见表1。
3 小净距双线隧道的围岩受力及稳定性分析《公路隧道设计规范》中规定，两相邻隧道的剐、净距应按围岩、地质条件和隧道断面尺寸及施工方法等因素来确定。
一般可按表2的数值取用。
注：B-隧道开挖断面的宽度上表要求的最小净距的主要因素是，将两相邻隧道应分别置于围岩应力相互影响及施工影响范围之外，或者说使其间岩柱具有足够强度和稳定性。
浅埋软岩小净距隧道掌子面施工间距数值模拟优化分析
浅埋软岩小净距隧道掌子面施工间距数值模拟优化分析摘要:结合鱼岭园2#隧道，采用FLAC3D数值模拟分析了不同施工间距下Ⅴ级浅埋软岩小净距隧道中夹围岩应力应变特性及其稳定性，探讨了小净距隧道合理施工间距、控制围岩稳定、施工质量和安全的措施。
结果表明：施工间距会对浅埋软岩小净距隧道的中夹围岩稳定性产生不利影响。
当左右洞均采用两台阶开挖且浅埋侧（左洞）先行，随着施工间距的增大，对中夹围岩稳定性的扰动逐渐减小，从保证工程的安全和经济的角度，建议该浅埋软岩小净距隧道采用施工间距为2.5倍洞径左右以保证隧道施工质量与安全。
关键词:小净距隧道；施工间距；中夹围岩；数值模拟0 引言随着现代隧道技术的发展，越来越多的隧道投入到建设中来，其中有不少小净距隧道[1-2]。
由于小净距隧道在复杂地质条件下能够较好的衔接桥隧，实现总体线形优化，并且受地形及规划平面要求等因素的影响，因此, 近年来，高速公路、铁路、地铁等越来越多地采用小净距并行隧道方案[3]。
为了解决此类工程的开挖难题，依托鱼岭园2#隧道工程，采用FLAC3D软件建立数值模型，对浅埋软岩小净距隧道的合理施工间距进行研究分析，这对于保证浅埋软岩小净距隧道施工的安全性具有重要的实际意义。
1 工程概况鱼岭园 2#隧道位于竹山县潘口乡和上庸镇境内，该隧道为分离式两车道隧道（出口段小净距，最小净距为5.75m），并且是一座浅埋偏压软岩隧道，隧道的左幅进口桩号 K12+516，出口桩号 K14+024，；右幅进口桩号YK12+500，出口桩号 YK14+008。
左、右线隧道共分9个围岩段，围岩级别分属于Ⅲ～Ⅴ级。
2 隧道施工数值模拟2.1 计算模型的建立及参数本文采用FLAC3D软件建立的是三维模型，模型两侧边界至隧道中心线距离为70m，底部边界至隧道距离为60m。
纵深为120m，以2m为一个开挖循环步。
具体模型见下图1。
图1数值计算模型表1结构的物理力学特性材料重度/（kN/m3）弹性模量/GPa泊松比岩石抗剪断强度内摩擦角/°内聚力/Mpa中风21.02.4.3135.5化岩初期支护混凝土24.523.2——超前支护2418.254.7二衬25.53.2——2.2 模拟计算工况采用两台阶法进行开挖，选取浅埋侧（左洞）为先行洞，深埋侧（右洞）为后行洞，而先、后行洞的施工间距分别选取0 m、10 m、20m、30 m和40m五种工况进行施工过程的数值模拟。
浅埋傍山小净距隧道先行洞数值模拟分析
浅埋傍山小净距隧道先行洞数值模拟分析摘要：为解决浅埋傍山隧道中小净距隧道在施工中先行洞的确定问题，采用有限元方法建立数值模型的手段，对数值模型中对地表位移、隧道洞周围岩位移、塑性区的发展以及围岩主应力进行对比分析，数值结果表明：选择深埋侧作为先行洞能够有效减少对围岩以及地表边坡的扰动程度和次数，并且使边坡和洞周围岩水平位移更小，对减少滑坡等有促进作用；先开挖深埋侧塑性区的发展范围更小，有利于围岩受力。
关键词：小净距隧道；偏压；有限元；位移；应力由于傍山隧道不可避免的存在偏压问题，再者由于浅埋隧道所处环境的地势、地质复杂多变，施工方法、施工顺序的选择不当，很容易对围岩的稳定性产生不必要的损害，造成滑坡、坍塌、侵害净空等，小净距隧道后行洞的施工会又对先行洞产生很大的影响[1]，造成后行洞初始地应力的改变[2,3]，加之当前研究对于衬砌结构与周边围岩的相互作用机理还存在局限性[4]，所以在傍山小净距隧道中合理的选择先行洞对围岩的稳定、支护的优化、施工的安全有重大意义。
1数值模拟1.1 有限元模型建立与参数采用Midas GTS有限元分析软件进行计算，建立二维模型，计算模型尺寸如图1所示，即：112.59m×（47.93～111.99）m，该傍山隧道偏压角度为30°，模型左右边界受到水平的位移约束，底边边界受到水平和竖向的位移约束，有限元分析本构模型为弹塑性，采用Mohr-Coulomb屈服准则。
图1二维有限元数值分析模型该算例隧道设计标准为二级公路两车道隧道，设计时速为80km/h，开挖宽度为12.24m，两洞之间的间距为12m，约为1倍洞径大小，系统锚杆环向间距为1m，长度为4m，喷射混凝土厚为25cm，隧道衬砌断面如图2所示。
2 数值模拟结果分析2.1 地表位移分析地表位移的大小可以反映出选择不同的先行洞时对地表边坡的扰动程度和扰动次数，地表的位移分析同时反映出洞顶围岩的位移发展。
浅埋小净距黄土隧道地基竖向压缩应力研究
浅埋小净距黄土隧道地基竖向压缩应力研究湿陷性黄土具有大孔隙、垂直节理发育、天然含水量低等特点,浸水后发生湿陷是其最突出的工程特性,也是黄土对隧道工程影响最为突出的问题之一。
在湿陷性黄土地区中修建浅埋小净距隧道,既要考虑左右洞之间相互影响,又要考虑黄土湿陷变形影响。
根据现行黄土规范,采用室内试验方法确定的黄土湿陷类型及湿陷土层厚度与现场实际存在较大差异,进而直接影响隧道工程设计、施工及项目投资。
本文以西安地铁四号线为依托,利用理论推导和三维数值模拟,对黄土湿陷性室内试验中试样的竖向压缩应力进行了研究,主要研究内容如下:1、依托收集到的多个黄土隧道实测资料,在分析一般土质隧道深、浅埋划分方法对黄土隧道适用性的基础上,给出了小净距黄土隧道深、浅埋分界深度计算公式;2、基于弗拉曼(Flamant)弹性解答推导了浅埋小净距黄土隧道地基竖向压缩应力的解析公式,为确定黄土湿陷性室内试验中试样的竖向压缩应力提供了理论计算公式;3、依托西安地铁四号线,比较分析了不同隧道地基深度的竖向压缩应力与场地自重应力的分布规律。
对比结果表明,隧道开挖会导致地基竖向压缩应力卸载和湿陷性黄土层厚度减小,故在黄土室内压缩试验中要将隧道工程与地面建筑工程区别对待;4、结合本文给出的小净距隧道地基竖向压缩应力解析公式的计算假定以及公式中土性参数的选取,分析了造成竖向压缩应力计算值与实际值存在差异的原因;5、研究了浅埋小净距黄土隧道地基竖向压缩应力在不同埋深、不同净距以及不同浸水条件下的应力特征。
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ｉ ｏ ｔｎ ｏｅ ｏ ｈ ｏ ｔｏｌ ｇ ｏ ｕｎ ｅｌ ． ｍｐ ｒａ ｔｒ ｌ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｉ ｆｔ ｎ ｌｉ ｎ ｎｇ
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［ 围 分类 号 ］Ｕ ４ ６ ３ 中 ５ ． ［ 献标 识 码 ］Ａ 文 【 章编 号 】１ ７ — ６ ０ ２ １ ） ４ ０ １ — ６ 文 ６ ４ ０ １ （ ０ ０ — ０ ６ ０ １
２Ｄ ｍ ｅ ｉａ ａ ｙ ｉ ｆＳ ａ ｌ ｗ ｏ ｅ ｙ ｓ ａ ｅ Ｎｕ ｒｃ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｌ ｏ Ｃｌ ｓ ｌ ．ｐ ｃ ｄ Ｔｗｉ ａ ｅｓ ｎ Ｔｕ ｎ ｌ ｉ ｏ ｅ Ｄｅ ｏ ｉ ｎ Ｌｏ ｓ ｐ ｓｔ ｓ
［ ｂ ｔ ｃ］Ｔ ｅｍ ｃａ ｉ ｌ ｅａ ｉ ｆ ｈｌ ｗ ｃ ｓｌ ｓａｅ ｉ ｔｎ ｅｓ ｎｌ ｓ ｄ ｐｓ ｕ ｎ Ａ ｓ ａ ｔ ｈ ｅｈ ｎｃ ｈ ｖ ｒ ａ ｏ ｌ ｅ — ｃｄｔ ｎ ｕ ｎ ｌ ｉ ｏ ｅ ｅ ｏｉ ｄ ｒ ｇ ｒ ａｂ ｏｏｓ ｌ ｏ ｙｐ ｗ ｏ ｔ ｉ
ｔｅ ｎ ｃ ｕ ｓ ｍａｎ ｙ ｂ ｔ ｅ ｈ ｒ ｗｎ ｆｔ ｎ ｔ ｎ ｅ ｓ ｌｍｅ ｔｏ ｃ ｒ ｉ ｌ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｏ ｓｏ ｗｉ ｕ ｎ ｌ．Ｔｈ ｉｔ ｒ ｅ ｏ ｅ ｏ ｆｔ ｅ ｃｏ ｆｔ ｅｌｔ ｒ ｅ ｄｓｕ ｂ ｄ ｚ ｎ ｆｏ ｈ ｒ ｗｎ ｏ ｈ ａｅ
锚杆 ； 步骤 ４： 挖 左 洞 下 部 围 岩 ， 作 喷 射 混 凝 土 开 施 及锚 杆 ； 步骤 ５ 施作 左 洞二次 衬砌 。 ：
其 中， ／ １ ） 围岩侧 压 力 系数 ； 为 围岩材 Ａ＝ （ 一 为
料泊 松 比 ； 为 围岩材 料容 重 ； ＾为计算点 埋深 ； 除围岩外 ， 它结 构单元 采 用线 弹性 本构关 系 。 其
部分粘 土充 填 ， 岩稳 定 性 差 。隧 道 开 挖 洞 径 Ｂ ＝ 围 １ ． 洞高 Ｈ＝１ ． 隧道净距 为 ９ ｍ。 ０ ０ ｍ， ０ ０ｍ，
２ ２ 施 工 工 况 模 拟 （ 图 １ ． 见 ）
⑦
图 １ 两 台 阶 法 施 工 工序
Ｆｉｕ ｅｌ Ｔｈ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｓ ｑ ｅ ｃ ｆｔ —ｔｐ ｅ ｃ ｖ ｔ ｎ ｇｒ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｅ ｕ ｎ ｅ ｏ ｗｏｓｅ ｘ ａ ａｉ ｏ
周
（ ． 南 路 桥建 设 集 团 公 司 ，湖 南 长 沙 １湖
［ 摘
强 ，黄 永 强
．
４０１） １０ ５
４０ ０ ； ２ 湖 南省 交 通 科 学研 究 院 ，湖 南 长 沙 １０ ４ ．
要 】采 用 有 限元 方 法 ， 松散 堆 积 体 中 的 浅埋 小 净 距 隧 道施 工 力 学 行 为进 行 了数 值 模 拟 。结 果 表 明 ： 对 地
型 试 验 ， 不 同 的 围 岩 预 加 固 强 度 和 施 工 进 尺 进 行 对
软件 ， 对小净距 隧 道 中柱 、 围岩屈 服度 、 杆轴 力 及 锚
二衬 的内力等进 行 了分 析 。
尽 管如 此 ， 目前 人 们 对 小 净 距 隧 道 施 工 过 程 中
了评价 。姚 勇 等
和现场 施工 提供 参考 。
⑤
２ 工 程 概 况 与 施 工 工 况
２ １ 工 程 概 况 ．
本 文所 研究 的某浅 埋小 净距 隧道 为双 洞 四车道
小 净距 隧道 ， 隧道 地层 主要 由强风 化变 质板 岩组 成 ，
覆盖层 以坡 积 粉 质 粘 土 和碎 石 土 为 主 ， 厚度 为 ０— ２ ０ｍ。 围岩节理 裂 隙发 育 ， 为 构 造 节 理 。岩 质 较 多 软 ， 石 破碎 ， 岩 岩石 类 别 为 Ｖ类 。岩 体呈 松 散 结 构 ，
自 由面 。 建 模 后 的 二 维 模 型 图 如 图 ２所 示 。
的最 小净 距 要 求 … 。 由于该 结 构 形式 很 少 受 受地
形 、 貌等 限制 ， 比连拱隧道 施工 简单 ， 地 且 占地 较少 ， 其 应用 越来越 广泛 。近 年 来 ， 于小 净距 隧 道 的受 关
化 。张 国华 等¨ 。对复杂 地质条 件下 ， 大断 面小 净距
隧道 双 侧 壁 导 坑 法 施 工 时 围 岩 的 稳 定 性 进 行 了 研
ｍｅｈｏ ｔ ｄ
根 据 围岩 性 质 ， 用 上 下 两 台 阶 法 进 行 施 工 。 采
考 虑 自重应力 ， 考虑 构造 应 力 ， 图 ４ 不 如 。具 体计 算
如下 ：
ｒ ｏ ＝ｙ ｏ ｈ， ｒ ＝Ａ ＝Ａ ｈ ｒ ｏ ｙ （） １
数值模 拟 时 ， 各施 工 步 骤如 下 ： 工 步 骤 ０： 应 力 施 地 初始平 横 ； 步骤 １ 右洞超 前 支护 ， 代 加 固 圈 ， ： 等 开挖 右洞上 半 断 面 围 岩 ， 作 喷 射 混凝 土 和 锚 杆 ； 骤 施 步 ２ 开挖 右洞 下部 围岩 ， ： 施作 喷射混 凝 土及锚 杆 ； 步骤 ３ 左洞 超前 支护 ， ： 等代 加 固圈 ， 施作 右洞 二次 衬 砌 ， 开挖 左洞 上半 断面 围岩 ， 及 时施 作 喷 射 混凝 土及 并
ｔ ｎ ｅ ｓｇ ｅ ｔｒｔ ａ ｈ ｒｃ ｄｉｇ ｔ ｎ ｅ ． Ｔｈ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｓ ｑ ｅ ｃ ａ ｒ ａ ｆｅ ｔｏ ｈ ｉｐ ａ ｅ ｕ ｎ ｌｉ ｒ ａｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｎ ｕ ｎ １ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｈ ｓ ｇ ｅ ｔｅ ｃ ｎ ｔ ｅ ｄｓ ｌ ｃ － ｏ
【 者 简 介 】周 作 强 （９ ２ ， ， １７ －） 男 湖南 长 沙 人 ， 高级 工 程 师 ， 主要 从 事公 路 与 桥 梁施 工 及 管 理 工作 。
第 ４期
周 强 ， ： 等 松散 堆积体 中浅埋 小净距 隧道施工期位移和应力场的 ２ Ｄ分析
１ ７
埋 堆积 体 内高速 公路小 净距 隧道施 工 中常 出现 洞 内
第 ３ 卷 ， ４期 ６ 第
２ ０１ １年 ８ 月
公 路 工 程
Ｈ ｉｈ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｇ ｗａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ． ６，Ｎｏ 松 散 堆 积 体 中浅 埋 小 净 距 隧 道 施 工 期 位 移 和 应 力场 的 ２ 析 Ｄ分
采 用 弹 性 和 弹 塑性 数 值 计 算
方 法 ， 小净距 隧道 中 间岩 柱及 施 工 辅助 措施 效 应 对
［ 收稿 日期 】２ １ — ４ ２ ０ １０ — ０
衬砌结构 和围岩 性状 的研究 仍 不成 熟 ， 导致 在浅 这
（ 基金 项 目】湖 南 省交 通 科 技项 目（０ ８ ７ ２０ １ ）
ｍｅ ａｈ ｏ ｈ ｒｗｎ ｂ ｔｂ ｒ ｌ ｎ ｔ ｏａ ｅｏ ｍａ ｉｎ Ｔｈ ｏ ｋ ｆｏ ｎ ｈ ｒｏ ｕ ｎ ｌｆａ ｌｙ ｎ ｎｔｐ ｔ ｆｔ ｅｃ ｏ ｕ ａ ｅｙ ｏ ｈｅｔ ｔｌｄ ｆ ｒ ｔｏ ． ｅｌｃ ｏ ｔａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｎ ｅ ｒ ｍｅ ｐ ａ ｓａ
１ 概 述
随着 我 国交 通事 业建 设 的蓬 勃发 展 ， 公路 隧道 日益 增 多。小净距 隧道是一 种介 于分离 式隧道 和连 拱隧 道之 间的隧道 结构 形 式 ， 净距 小 于 规范 规 定 其
进行 了分析 研 究 。靳 晓光 等 ¨ 通 过 弹 塑性 有 限 元数值方 法 ， 研究 了小净 距 偏压 公路 隧道 台阶 法施 工开挖顺序 的优 化 问题 。刘 艳 青 等¨ 对 招 宝 山 隧 道进行 了施 工 状 态 的数 值 模 拟 。张 志强 等Ⅲ 对非 对称小 净距 隧道施 工力学 特性进行 了研究及 方案优
Ｚ ＨＯＵ Ｑｉｎ ， ａ ｇ ＨＵ ＮＧ ｎ ｑａ ｇ Ａ Ｙｏ ｇ ｉｎ
（ ． ｕ ａ ｏｄａ ｄＢ ｉｇ ｏ ｓ ｕｔ ｎＧ ｏｐ Ｃ ． Ｌｄ ， ｈｎ ｓａ ｕ ａ １０ ２ Ｃ ｉａ Ｉ Ｈ ｎ ｎＲ ａ ｎ ｒ ｅＣ ｎｔ ｃｉ ｒｕ ｏ ，ｔ． Ｃ ａｇｈ ，Ｈ ｎｎ４ ０ ８ ， ｈ ； ２ Ｒ — ｄ ｒ ｏ ｎ ．ｅ ｓａｃ ｓｔｔ ｏ Ｍ ｎｓ ｙｏ ｏ ｍ ｎｃｔ ｎ ， ｈ ｎｓａ Ｈ ｎ ｎ４ ０ ８ Ｃ ｉａ ｅｒｈｉ ｔｕｅ ｆ ｉｉｒ ｆ ｍ ｕ ｉ ｉ ｓ Ｃ ａ ｇｈ ， ｕ ａ １０ ２， ｈｎ ） ｎｉ ｔ Ｃ ａｏ
层 沉 降 主要 发生 在 两 洞 拱 顶 之 间 的土 体 范 围 ， 后 行 洞 拱 顶 部 位 的 扰 动 范 围 明显 大 于 先 行 洞 ； 工 工 序 对 拱 顶 沉 且 施 降 变 形 路径 影 响 较 大 ， 对 其 最 终 沉 降影 响 并 不 明 显 ； 工 时 锁脚 锚 杆 的施 工 质 量 有 重 要 作 用 。 但 施 ［ 键 词 ］小净 距 ；浅埋 隧道 ； 散 体 ； 值 模 拟 关 松 数
初期支 护周 边变 位过 大 、 期支护 开裂 、 界及 塌方 初 侵 等 问题 。为此 ， 文拟 在 以往研究 基础 上 ， 本 以某 高速 公路松 散 堆 积 体 内浅 埋 小 净 距 偏 压 隧道 为 工 程 背
景 ， 用有 限分 析方法 ， 采 对其 施工 开挖顺 序进 行仿 真
模拟 ， 出合 理 的施工 措施 ， 得 为该 类小 净距 隧道设 计
３ 计 算 模 型 及 参 数
由于构造地 应力 已得 到充分 释放 ， 故计 算 时 只
平 面 四边 形 或实 体 单元 模 拟 ； 期 支护 和锚 杆 分 别 初
表 １ 数值 计 算 参数
Ｔａ ｌ Ｐｒ ｐ ｒｉｓｏ ｔｒａ ｓ ｂｅ１ ｏ ｅ ｔｅ ｆｍａｅ ｉｌ