小间距大跨度隧道施工变形
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76Baidu Nhomakorabea
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 10 月上 第 41 卷 第 374 期
小间距大跨度隧道施工变形分析
高 洁， 刘学增
（ 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092 ）
［摘要］ 小间距大跨度隧道由于其开挖断面大 、 间距小 以 及 结 构 特 殊 等 特 点， 在 左 右 洞 交 错 开 挖 和 支 护 的 同 时， 增 加了隧道设计和施工的难度 。 采用某分 析 软 件 对 某 高 速 公 路 小 间 距 大 跨 度 隧 道 的 施 工 全 过 程 进 行 有 限 元 模 拟 。 得到双侧壁导坑开挖时的围岩内部位移变化规律， 并将 其 与 现 场 监 控 量 测 得 到 的 围 岩 内 部 位 移 进 行 比 较 ， 所得到 的结论对隧道设计和施工具有一定的指导意义 。 ［关键词］ 隧道工程； 双侧壁导坑法； 有限元模拟； 监测； 位移 ［中图分类号］ TU74 ； U455. 43 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 19007603
2 面积 160m 。 隧 道 施 工 具 有 断 面 大 、 小 净 距、 埋深
浅、 围岩破 碎 、 偏 压 等 特 点。 参 考 目 前 国 内 外 若 干 工程实例及以往的 施 工 经 验， 结合卧龙岗隧道大跨 大断面等 实 际 情 况， 洞口段隧道 V 级加宽围岩 度、 开挖， 采用 双 侧 壁 导 坑 法 进 行 开 挖， 浅眼轻药松动 爆破 。 初 期 支 护 采 用 喷 、 锚、 网、 钢格栅或型钢拱 架， 并预留 钢 管 对 初 衬 背 后 进 行 补 强 注 浆 加 固； 二 次衬砌采用 钢 筋 混 凝 土 衬 砌， 并 视 地 层、 地质条件 增加管棚 、 小 导 管、 超 前 锚 杆 等 预 加 固 措 施； 偏 压 、 浅埋地段 施 工 时 还 可 考 虑 采 用 地 表 砂 浆 锚 杆 或 反
［收稿日期］ 201203 20 ［作者简介］ 高 洁， E-mail ： bridget． ko． ko@ gmail． com 硕士研究生，
The analysis result was compared to on-site tunnel method ； finite element simulation ；
Deformation Characteristics of Closelyspaced Largespan Tunnel
Gao Jie ，Liu Xuezeng
（ Department of Geotechnical Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092 ，China ）
Abstract ： Closely-spaced tunnels with large spans have characteristics such as large excavation sections ， small intervals and special structural forms． They add extra difficulty for tunnel design and construction when the left and right tunnels were excavated and supported alternatively． The excavation procedure of a closely-spaced large-span highway tunnel was simulated using finite element analyis software． The major parameter to be analyzed was the displacement of the surrounding rock mass during the excation construction of two side-surrounding pilot tunnels． Key words ： tunnels ； monitoring ； displacement 小间 距 隧 道 相 对 于 连 拱 隧 道 具 有 施 工 工 艺 简 单、 工程造 价 低 等 优 点； 同 时 相 对 于 普 通 分 离 式 隧 又可增 加 路 线 布 线 的 自 由 度 、 减小分离式路基 道， 的规模 、 减少隧道 洞 口 的 开 挖 工 程 量， 有 利 于 环 保。 因此， 小间距隧道是 目 前 交 通 运 输 界 广 泛 关 注 的 热 点问题之一 。 在我 国， 小间距隧道的出现和研究较 晚， 目前还 没 有 较 明 确 的 规 范， 仍处于边施工边探 理 论 研 究 滞 后 于 工 程 建 设 需 求 的 发 展。 讨的阶段， 近年来， 国 内 学 者 对 此 做 了 大 量 的 研 究 工 作， 取得 了一些很 有 应 用 价 值 的 研 究 成 果 。 大 跨 度 小 间 距 隧道由于其开挖断 面 大 、 间距小以及结构特殊等特 在左右 洞 同 时 交 错 开 挖 和 支 护 的 同 时， 增加了 点， 隧道设计和施工 的 难 度 。 因 此， 需要全面了解大跨 度小间距隧道在施工过程中的变形特征 。 同济曙 光 岩 土 及 地 下 工 程 设 计 与 施 工 分 析 软 件（ GeoFBA2D ） 充 分 考 虑 了 地 下 工 程 的 施 工 特 点，
measurement． The results provide valuable guidance to the design and construction of tunnels． two side-surrounding pilot
可以较 好 地 模 拟 隧 道 开 挖 和 衬 砌 施 工 的 全 过 程 。 本文应用 该 软 件 进 行 某 高 速 公 路 小 间 距 大 跨 度 隧 得出隧道围岩位 道施工全过程的有 限 元 数 值 模 拟， 移随施工过程的变 化 规 律， 对该隧道的设计和施工 具有指导意义 。 1 工程概况 卧龙岗隧道为 大 跨 度 大 断 面 小 间 距 隧 道， 隧道 开挖 最小 净 距 ≥ 12m 。 隧 道 最 大 开 挖 宽 度 为 17m ，
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 10 月上 第 41 卷 第 374 期
小间距大跨度隧道施工变形分析
高 洁， 刘学增
（ 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092 ）
［摘要］ 小间距大跨度隧道由于其开挖断面大 、 间距小 以 及 结 构 特 殊 等 特 点， 在 左 右 洞 交 错 开 挖 和 支 护 的 同 时， 增 加了隧道设计和施工的难度 。 采用某分 析 软 件 对 某 高 速 公 路 小 间 距 大 跨 度 隧 道 的 施 工 全 过 程 进 行 有 限 元 模 拟 。 得到双侧壁导坑开挖时的围岩内部位移变化规律， 并将 其 与 现 场 监 控 量 测 得 到 的 围 岩 内 部 位 移 进 行 比 较 ， 所得到 的结论对隧道设计和施工具有一定的指导意义 。 ［关键词］ 隧道工程； 双侧壁导坑法； 有限元模拟； 监测； 位移 ［中图分类号］ TU74 ； U455. 43 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 19007603
2 面积 160m 。 隧 道 施 工 具 有 断 面 大 、 小 净 距、 埋深
浅、 围岩破 碎 、 偏 压 等 特 点。 参 考 目 前 国 内 外 若 干 工程实例及以往的 施 工 经 验， 结合卧龙岗隧道大跨 大断面等 实 际 情 况， 洞口段隧道 V 级加宽围岩 度、 开挖， 采用 双 侧 壁 导 坑 法 进 行 开 挖， 浅眼轻药松动 爆破 。 初 期 支 护 采 用 喷 、 锚、 网、 钢格栅或型钢拱 架， 并预留 钢 管 对 初 衬 背 后 进 行 补 强 注 浆 加 固； 二 次衬砌采用 钢 筋 混 凝 土 衬 砌， 并 视 地 层、 地质条件 增加管棚 、 小 导 管、 超 前 锚 杆 等 预 加 固 措 施； 偏 压 、 浅埋地段 施 工 时 还 可 考 虑 采 用 地 表 砂 浆 锚 杆 或 反
［收稿日期］ 201203 20 ［作者简介］ 高 洁， E-mail ： bridget． ko． ko@ gmail． com 硕士研究生，
The analysis result was compared to on-site tunnel method ； finite element simulation ；
Deformation Characteristics of Closelyspaced Largespan Tunnel
Gao Jie ，Liu Xuezeng
（ Department of Geotechnical Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092 ，China ）
Abstract ： Closely-spaced tunnels with large spans have characteristics such as large excavation sections ， small intervals and special structural forms． They add extra difficulty for tunnel design and construction when the left and right tunnels were excavated and supported alternatively． The excavation procedure of a closely-spaced large-span highway tunnel was simulated using finite element analyis software． The major parameter to be analyzed was the displacement of the surrounding rock mass during the excation construction of two side-surrounding pilot tunnels． Key words ： tunnels ； monitoring ； displacement 小间 距 隧 道 相 对 于 连 拱 隧 道 具 有 施 工 工 艺 简 单、 工程造 价 低 等 优 点； 同 时 相 对 于 普 通 分 离 式 隧 又可增 加 路 线 布 线 的 自 由 度 、 减小分离式路基 道， 的规模 、 减少隧道 洞 口 的 开 挖 工 程 量， 有 利 于 环 保。 因此， 小间距隧道是 目 前 交 通 运 输 界 广 泛 关 注 的 热 点问题之一 。 在我 国， 小间距隧道的出现和研究较 晚， 目前还 没 有 较 明 确 的 规 范， 仍处于边施工边探 理 论 研 究 滞 后 于 工 程 建 设 需 求 的 发 展。 讨的阶段， 近年来， 国 内 学 者 对 此 做 了 大 量 的 研 究 工 作， 取得 了一些很 有 应 用 价 值 的 研 究 成 果 。 大 跨 度 小 间 距 隧道由于其开挖断 面 大 、 间距小以及结构特殊等特 在左右 洞 同 时 交 错 开 挖 和 支 护 的 同 时， 增加了 点， 隧道设计和施工 的 难 度 。 因 此， 需要全面了解大跨 度小间距隧道在施工过程中的变形特征 。 同济曙 光 岩 土 及 地 下 工 程 设 计 与 施 工 分 析 软 件（ GeoFBA2D ） 充 分 考 虑 了 地 下 工 程 的 施 工 特 点，
measurement． The results provide valuable guidance to the design and construction of tunnels． two side-surrounding pilot
可以较 好 地 模 拟 隧 道 开 挖 和 衬 砌 施 工 的 全 过 程 。 本文应用 该 软 件 进 行 某 高 速 公 路 小 间 距 大 跨 度 隧 得出隧道围岩位 道施工全过程的有 限 元 数 值 模 拟， 移随施工过程的变 化 规 律， 对该隧道的设计和施工 具有指导意义 。 1 工程概况 卧龙岗隧道为 大 跨 度 大 断 面 小 间 距 隧 道， 隧道 开挖 最小 净 距 ≥ 12m 。 隧 道 最 大 开 挖 宽 度 为 17m ，