复杂环境条件下黄土隧道施工力学分析
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２２ 计 算结果与分析 ．
图２ 喷射混凝土轴 力图
３ １ 主 线 正 上 方 窑 洞 处 理 ．
Ｋ ７ ５ ５处三间窑洞 的轴线与 隧道轴线近似垂直 ， １８＋ ６ 且 窑洞深入隧道 轮廓 线以内。开挖接近窑洞前 ， 首先在与隧道 开挖轮廓 交叉 处、 紧贴隧道初期支护外轮廓线的窑洞内满堂 浇注 ８ ０ ｍ厚片石混凝土支撑窑洞洞顶 围岩 ， 免开挖过 ｃ 以避 程中窑洞与隧道交 叉段 由于 围岩受力复 杂而发生 坍塌。在 片石混凝 土内 ， ５ ｍｘ ０ｅ 间距预埋 啦 ５ 按 ０ｃ ５ ｍ 钢筋 ， 预埋钢 筋靠隧道 侧长 出隧 道初期 支 护 内轮廓 线 ２ ｍ。开挖方 法 ０ｃ 由常规段的预留核 心土环形 开挖变 为单 侧壁导坑法 （ Ｒ Ｃ Ｄ） 分 ５步开 挖 。首先 开挖窑洞 洞顶 以上隧道部 分 ， 采用 挑顶 ３ 施 工 方 案 沿隧道轮廓 线采用 台阶 开挖。开挖完成 后 ， 紧跟 经过多次 现场走访 、 实地 勘察 ， 现出 口段 窑洞普 遍 已 方案施工 ， 发 初期 支 护。窑 洞 顶 部 以 上 隧 道 边 墙 部 分 采 用 单 根 长 有上百年的历史 ， 窑洞周 围的 围岩 经过长 年 的风 吹 晾晒 ， 质 ． 啦 药包锚杆 ， 按环 向间距 ４ ｍ布 置 ， Ｏｃ 锚杆 与工字钢 地十分坚硬 ， 根据实 验测得 窑洞周 围土质 压强在 ４— Ｐ ４ ５ｍ ５ ６ ａ Ｍ 焊接一定要牢固。隧道与窑洞交接部分 ， 将长 出初期支护 内 之间。本着“ 经济、 进度 、 环保 、 进晚 出” 早 的原则 ， 特提 出如 从图 １ 一图 ３可 知 ， 用有 限元 模拟 计算 ， 预加 固后 利 按 的设计方案进行施 工 开挖 ， 面最 大沉 降为 ２ ０ ｍ； 地 ． ９ｅ 开挖 支护后洞周最大变形为 ５ ６ｍ 锚杆最大轴力 出现在拱 顶 ， ． ｍ； 为 ｌ． Ｎ； 射 混 凝 土 剪 力 最 大 值 出 现 在 拱 铰 处 ， ８９ｋ 喷 为 ９ ．９ Ｎ， ５ ３３ｋ 最大轴力 为 １８０ｋ 混凝土不 受拉。可 以明显 ４ Ｎ， 看 出， 设计方案支护强度完 全可 以满足受 力和变 形要求 ， 如 何解决施 工过程可能 出现 的围岩稳定 问题 ， 将是解决问题 的 关键所在。
坑开
坑歼
土开
阶开
挖
挖
挖
挖
后， 在每个开挖台阶上加设 ０ ｃ 圆木支撑 以稳定初期 支 ｍ 护， 防止混凝 土 达到 预定 强 度前 拱 顶 下沉 ， 圆木 底 部设 置 ６ ｍ× ０ｅ ０ｃ ６ ｍ钢板且置 于稳定 的岩体 上。待 喷射混凝 土强 度达到 ７ ％以上 时 ， 除 圆木支撑 ， 行 ２— ０ 拆 进 ５步施 工。完 成第 ３步开挖时 ， 除托梁 ， 拆 改为原设 计工字钢进行封 闭， 并 及时完成仰拱施作 。
果将对 以后的类似隧道 的施工具有非常重要的指导意义。
关键词 ： 杂环境 ； 复 黄土隧道 ； 工力学 ； 施 数值模拟 ； 监控量测
中图分类号 ： ４ ２ Ｕ ４
１ 工 程概 况
文献标识码 ： Ｃ
文章编 号：０ ８— ３３ ２ １ ）２— ０７— ２ １０ ３ ８ （０ ２ ０ ０ ７ ０ 下方案。拆除线路 上窑洞 ， 施工 时居 民临时撤离 ； 超前支 护 采用药包小导管 ； 加强洞 口段边 墙药包 锚杆 ， 必要 处设 置托 梁； 暂时撤离未拆迁处 窑洞居 民 ； 洞顶地表 隧道 轴线方 向 沿 每５ｍ布置一个沉 降观测点（ ３个 ） 出洞过程 中随时观测 共 ， 地表沉降情况 ； 提前完成药包小导管 的场外加工。
赵家庄隧道位 于新建铁 路太 原至 中卫 （ 银川 ） 山西省 吕 梁市境 内， 隧道起讫 里 程 为 Ｋ ７ １８＋３２～Ｋ ７ ９ １８＋５ ０ 全长 ８， １８ｍ。主体 隧道拱 顶埋深 １ ５—６ ６ｍ， 浅埋 隧道 ， ８ ． ． 为 穿越 地层均为黄土地质 ， 开挖面积 ４ ２ｍ 。隧 道主体 为曲墙拱形 结构 ， 拱墙为 Ｃ 钢筋 混凝 土 ， 初期 衬砌 断面厚 度 ６ ｍ， ０ｅ 二
３ ２ 洞 口处 窑 洞 处理 ．
图 ３ 沉降与收敛监数据测 曲线 图
表 １ 钢 筋 应 力 监 测数 据
ＭＰ ａ
洞口段属浅埋 黄土地质， 洞顶距地表最小距离仅 １５ｍ ． 。 黄土具有很强的湿陷性 ， 防止注浆过程 中水泥浆软化地质。 为 施工时 ， 超前支护改用单根长 ３５ｍ ４ ． ２药包小导管。为增强刚 度， 小导管壁厚采用 ５ｍ ｍ厚 ， 并在小导管 内植入钢筋 ， 场外完 成注浆。施工时， 首先利用 彻 螺旋钻按测定轮廓线 以 ３ ０ｃ ｍ 间距 ５ 一 Ｏ插入角钻 眼， 。 １。 然后植入药包、 小导管。药包小导管 增强了围岩的凝结力 ， 使围岩形成整体受力体系， 同时场外注浆 的提前制作缩短了工期。初期支护时， 工字钢间距 由 ６ ｍ变 ０ｃ 为 ５ ｍ， ０ｃ 进一步加大了安全系数。
（ 州 吴 兴恒 元公 路 养 护 中心 ） 湖
摘
要： 重点 阐述 了公路 隧道 在浅埋 黄土地 区穿越 窑洞等复杂 环境条件 下的施 工程序 ， 时运 用 Ａ Ｓ Ｓ有 同 ＮＹ
限元对施工过程进行数值模拟分析 ， 结合施 工监控量测 的数据 ， 对施工 方案进行 了充分 论证 和验 证 ， 究成 研
２ １ 计 算假 定 ．
９ ． ７ ３８３
‘ ～
４８３ ０
…
９５３ １
…
一 １ ２ … ４２２
’ ’
９１ ３
图 １ 锚 杆轴 力 图
（） １ 采用的模 型假定 为均 质、 向同性 。 各 （） ２ 模型的屈服 准则采用 较为 适用岩 土材 料的 Ｍ ｈ — ｏｒ Ｃ ｕｏ ｂ准则。 ｏｌｍ
是 足够 的 。 （ 接第 ７ 上 ６页 ） 人， ４名工人用于预备 ， 包括欠 挖处理 、 病假顶 岗、 常轮 休、 正 处理紧急事件等 。
赵家庄隧道采用以上施 工方 案 ， 是建立在对地质条件有 足够 了解的基础上 ， 有限元数 值模拟作 为理论依据 ， 采用 结 合现场监控量测作为指导 ， 灵活采取符合施 工现场实际的措 施 。赵家庄隧道方案的成功实 施 ， 不但 节约 了工程投资 ， 加 快 了施工进度 ， 同时洞 口周围 的生 态得 以最大 限度的保护 ， 这也是现代工程施 工所 提倡 和注重 的， 也为 窑洞密集区的隧 道施工储备了宝贵的经验。
（） ３ 边界选 取离隧道 中心约 ４— Ｄ距离 ， ６ 从计算结果 的 位移场来看 ， 边界条件对计算结果 的影响可 以忽略 。 （） ４ 假定变形模 量、 岩体密 度、 摩擦 角 、 粘聚力 等物理参 量在计算过程中保持不 变 ， 即不考虑岩体 的变形致密效果。 （） ５ 系统锚杆 、 超前小导管注浆 的效果 采用提 高加 固圈 物理参数的办法来模拟其作用效果 。
４ 监 控 量 测 结 果 及 分析 施工过 程中 ， 每天上午下午各 进行 一次地 表沉降 、 初期
备 表 所 录 据为 部 挖弓 最 应力 “ ” 示受 ， 一 表 受 注： 中 记 数 每 开 Ｉ 起的 大 值；十 表 拉 “ ” 示
压。
５ 结
语
支护拱顶沉 降及水平 收敛 观测 、 钢筋应 力监测 ， 为施工 提供 数据保障。具体观测结果如下 图表所示 ： 从图 ３监测 曲线可知 ， 有左右导坑开挖引起的地面沉降 为 ０９ｃ 水平收敛和拱顶沉 降分别为０ ７ｃ ． ｍ， ． ｍ和０ ９ｃ 核 ． ｍ， 心土和 下 台 阶 开 挖最 终 引 起 的变 形 分 别 为 地 面 沉 降 为 １９ｃ 、 收敛 ０８ ｍ、 ． ｍ 水平 ． ｃ 拱顶沉降 １５ｃ ； ． ｍ 从表 １ 可知 ， 开 挖核心 土 时 引 起 初 期 支 护 最 大 拉 应 力 发 生 在 拱 顶 ， 为 １８ＭＰ ； ０ ａ最大压应力发生在左拱脚 ， １２ＭＰ 。施 工监控 为 ２ ａ 数据基本与有限元数据分析接近 ， 同时说 明施工方案可靠性
个开挖工固定使用一 台风钻 ， 同时负责对 自己使用的风钻 的 保养 、 维修 。定质 、 定量是 质量 和数量 。是指 每个开 挖工按 爆破设计 ， 在设计的布眼位置 按设计 的炮孔数 量 ， 出符合 打 质量要求的炮孔 。
收 稿 日期 ：０ １ ９— ９ ２ １ —０ ２
・
７ ・ ７
总第 ２ ６期 １
wk.baidu.com
黑龙江交通科技
第 ２期
轮廓线 ２ ｍ的钢筋压弯并扣在工字钢上 ， ０ｏ 钢筋 与工字钢焊 接牢固。由于窑洞地面低 于隧道路 面 ， 架设 工字 钢时 ， 造 会 成工字钢处 于悬空状态 。为保 证工 字钢 的稳 固， 架设时 ， 在 工字钢脚部加设托梁 ， 托梁与工字钢采用钢板与高强螺栓 连 接， 托梁底部设置６ ｍ× ０ｃ ０ｃ ６ ｍ钢板 以增大受 力 面积 ， 板 钢 置于坚实的窑洞地面上 ， 切忌放置在开挖过程 中洒落的虚土 上 。这样 ， 锚杆 的悬 吊力与托梁的支撑力避免了工字钢的下 沉 。喷射混凝土前 ， 根据配合 比实验加入适 当的速凝剂和早 强剂。喷射混凝 土时 ， 片石混 凝 土交 接处 一定要 喷射 密 与 实， 这样可让初期支 护与 片石混凝土形成整体受力体系。随
期衬砌断面厚度为 ８ ｍ。 ０ｅ 出洞前 １ ５ｍ处 （ １ ８＋５ ５ 有三 间窑 洞与 隧道正 交 ， Ｋ７ ６） 洞 口处有五间窑 洞 ， 地 面 以低于 隧道路 面标 高 与隧 道重 其 合， 加大 了开挖 、 护难度 ；洞 口位 于居 民生活 区， 支 窑洞较为 密集 ， 口正上方 、 洞 右上 方 、 左侧 、 右侧 、 方均有 窑洞 ， 下 施工 过程 中可能会对窑洞造成影 响 ； 口段 属于浅埋黄 土地质 ， 洞 洞顶与地表最小距 离仅 １５ｍ， ． 黄土具有很强的湿陷性。 ２ 有限元模拟与结果分析 计算 区域为横 向 １０ｍ， 向为 ５ 即左 右两侧 计算 ０ 竖 ０ｍ， 边界为三倍隧道总跨度 ， 下部边界为 ３倍隧道总高度 。本次 计算所采取的材料 的物理力 学参数 取 自地质 工作者 提供 的 本工程隧道参数。
参考文献 ：
［ ］ 郑玉欣 ．隧道施工塌方机理分 析及处治技术［］ 铁 道工程学 １ Ｊ．
报 ，９ ９ ６ ２ ：９－ ３ １９ ，１ （ ）６ ７ ． ［ ］ 李 围 ． Ｎ Ｙ 土木工程应用实例［ ］ 北京 ： ２ Ａ ＳＳ Ｍ． 中国水利水电出 版社 。０ ２ ２０．
［ ］ 刘洪洲 ． ３ 大跨度扁坦隧道施工的力学响应及施工方法的研究 ［ ］ 重庆大学博士学位论文 ， ９． Ｄ． １９ ９ ［ ］ 黄成光． ４ 公路 隧道施工 ［ ． Ｂ ： 民交通出版社 ， ０ ． Ｍ］ｊ 京 人 ２ ４ ０
用 ５台 ２ ７ｍ 的寿力牌 螺杆式 空压机供 风。出碴采用 两台 柳工 ＺＳ Ｃ侧翻装载机和一台小松 ２０挖 掘机 ， ＩＯ ２ 六辆 自卸汽 车。
４ 结 论
定人、 定位是指 把每个开挖 工安排在 台架 的 固定位 置 ， 让他们长时间适应这个 位置 的炮 眼方 向、 眼深度等参 数。 炮 让每个人长时间的研究各 自位置的打法 ， 达到熟能生巧 。这 样有利于提高开挖工 的施钻精 度和炮孔 成型。定机就 是每
２１ ０ ２年 第 ２期 （ 总第 ２６期 ） １
黑龙 江交通 科技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ
Ｎ ２， ０ ２ ｏ． ２ １
（ ｕ Ｎ ．１ ） Ｓ ｍ ｏ ２ ６
复 杂 环 境 条 件 下 黄 土 隧 道 施 工 力 学 分 析
钦 啸 ， 小平 ， 倪 钱晓燕
图２ 喷射混凝土轴 力图
３ １ 主 线 正 上 方 窑 洞 处 理 ．
Ｋ ７ ５ ５处三间窑洞 的轴线与 隧道轴线近似垂直 ， １８＋ ６ 且 窑洞深入隧道 轮廓 线以内。开挖接近窑洞前 ， 首先在与隧道 开挖轮廓 交叉 处、 紧贴隧道初期支护外轮廓线的窑洞内满堂 浇注 ８ ０ ｍ厚片石混凝土支撑窑洞洞顶 围岩 ， 免开挖过 ｃ 以避 程中窑洞与隧道交 叉段 由于 围岩受力复 杂而发生 坍塌。在 片石混凝 土内 ， ５ ｍｘ ０ｅ 间距预埋 啦 ５ 按 ０ｃ ５ ｍ 钢筋 ， 预埋钢 筋靠隧道 侧长 出隧 道初期 支 护 内轮廓 线 ２ ｍ。开挖方 法 ０ｃ 由常规段的预留核 心土环形 开挖变 为单 侧壁导坑法 （ Ｒ Ｃ Ｄ） 分 ５步开 挖 。首先 开挖窑洞 洞顶 以上隧道部 分 ， 采用 挑顶 ３ 施 工 方 案 沿隧道轮廓 线采用 台阶 开挖。开挖完成 后 ， 紧跟 经过多次 现场走访 、 实地 勘察 ， 现出 口段 窑洞普 遍 已 方案施工 ， 发 初期 支 护。窑 洞 顶 部 以 上 隧 道 边 墙 部 分 采 用 单 根 长 有上百年的历史 ， 窑洞周 围的 围岩 经过长 年 的风 吹 晾晒 ， 质 ． 啦 药包锚杆 ， 按环 向间距 ４ ｍ布 置 ， Ｏｃ 锚杆 与工字钢 地十分坚硬 ， 根据实 验测得 窑洞周 围土质 压强在 ４— Ｐ ４ ５ｍ ５ ６ ａ Ｍ 焊接一定要牢固。隧道与窑洞交接部分 ， 将长 出初期支护 内 之间。本着“ 经济、 进度 、 环保 、 进晚 出” 早 的原则 ， 特提 出如 从图 １ 一图 ３可 知 ， 用有 限元 模拟 计算 ， 预加 固后 利 按 的设计方案进行施 工 开挖 ， 面最 大沉 降为 ２ ０ ｍ； 地 ． ９ｅ 开挖 支护后洞周最大变形为 ５ ６ｍ 锚杆最大轴力 出现在拱 顶 ， ． ｍ； 为 ｌ． Ｎ； 射 混 凝 土 剪 力 最 大 值 出 现 在 拱 铰 处 ， ８９ｋ 喷 为 ９ ．９ Ｎ， ５ ３３ｋ 最大轴力 为 １８０ｋ 混凝土不 受拉。可 以明显 ４ Ｎ， 看 出， 设计方案支护强度完 全可 以满足受 力和变 形要求 ， 如 何解决施 工过程可能 出现 的围岩稳定 问题 ， 将是解决问题 的 关键所在。
坑开
坑歼
土开
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挖
挖
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后， 在每个开挖台阶上加设 ０ ｃ 圆木支撑 以稳定初期 支 ｍ 护， 防止混凝 土 达到 预定 强 度前 拱 顶 下沉 ， 圆木 底 部设 置 ６ ｍ× ０ｅ ０ｃ ６ ｍ钢板且置 于稳定 的岩体 上。待 喷射混凝 土强 度达到 ７ ％以上 时 ， 除 圆木支撑 ， 行 ２— ０ 拆 进 ５步施 工。完 成第 ３步开挖时 ， 除托梁 ， 拆 改为原设 计工字钢进行封 闭， 并 及时完成仰拱施作 。
果将对 以后的类似隧道 的施工具有非常重要的指导意义。
关键词 ： 杂环境 ； 复 黄土隧道 ； 工力学 ； 施 数值模拟 ； 监控量测
中图分类号 ： ４ ２ Ｕ ４
１ 工 程概 况
文献标识码 ： Ｃ
文章编 号：０ ８— ３３ ２ １ ）２— ０７— ２ １０ ３ ８ （０ ２ ０ ０ ７ ０ 下方案。拆除线路 上窑洞 ， 施工 时居 民临时撤离 ； 超前支 护 采用药包小导管 ； 加强洞 口段边 墙药包 锚杆 ， 必要 处设 置托 梁； 暂时撤离未拆迁处 窑洞居 民 ； 洞顶地表 隧道 轴线方 向 沿 每５ｍ布置一个沉 降观测点（ ３个 ） 出洞过程 中随时观测 共 ， 地表沉降情况 ； 提前完成药包小导管 的场外加工。
赵家庄隧道位 于新建铁 路太 原至 中卫 （ 银川 ） 山西省 吕 梁市境 内， 隧道起讫 里 程 为 Ｋ ７ １８＋３２～Ｋ ７ ９ １８＋５ ０ 全长 ８， １８ｍ。主体 隧道拱 顶埋深 １ ５—６ ６ｍ， 浅埋 隧道 ， ８ ． ． 为 穿越 地层均为黄土地质 ， 开挖面积 ４ ２ｍ 。隧 道主体 为曲墙拱形 结构 ， 拱墙为 Ｃ 钢筋 混凝 土 ， 初期 衬砌 断面厚 度 ６ ｍ， ０ｅ 二
３ ２ 洞 口处 窑 洞 处理 ．
图 ３ 沉降与收敛监数据测 曲线 图
表 １ 钢 筋 应 力 监 测数 据
ＭＰ ａ
洞口段属浅埋 黄土地质， 洞顶距地表最小距离仅 １５ｍ ． 。 黄土具有很强的湿陷性 ， 防止注浆过程 中水泥浆软化地质。 为 施工时 ， 超前支护改用单根长 ３５ｍ ４ ． ２药包小导管。为增强刚 度， 小导管壁厚采用 ５ｍ ｍ厚 ， 并在小导管 内植入钢筋 ， 场外完 成注浆。施工时， 首先利用 彻 螺旋钻按测定轮廓线 以 ３ ０ｃ ｍ 间距 ５ 一 Ｏ插入角钻 眼， 。 １。 然后植入药包、 小导管。药包小导管 增强了围岩的凝结力 ， 使围岩形成整体受力体系， 同时场外注浆 的提前制作缩短了工期。初期支护时， 工字钢间距 由 ６ ｍ变 ０ｃ 为 ５ ｍ， ０ｃ 进一步加大了安全系数。
（ 州 吴 兴恒 元公 路 养 护 中心 ） 湖
摘
要： 重点 阐述 了公路 隧道 在浅埋 黄土地 区穿越 窑洞等复杂 环境条件 下的施 工程序 ， 时运 用 Ａ Ｓ Ｓ有 同 ＮＹ
限元对施工过程进行数值模拟分析 ， 结合施 工监控量测 的数据 ， 对施工 方案进行 了充分 论证 和验 证 ， 究成 研
２ １ 计 算假 定 ．
９ ． ７ ３８３
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图 １ 锚 杆轴 力 图
（） １ 采用的模 型假定 为均 质、 向同性 。 各 （） ２ 模型的屈服 准则采用 较为 适用岩 土材 料的 Ｍ ｈ — ｏｒ Ｃ ｕｏ ｂ准则。 ｏｌｍ
是 足够 的 。 （ 接第 ７ 上 ６页 ） 人， ４名工人用于预备 ， 包括欠 挖处理 、 病假顶 岗、 常轮 休、 正 处理紧急事件等 。
赵家庄隧道采用以上施 工方 案 ， 是建立在对地质条件有 足够 了解的基础上 ， 有限元数 值模拟作 为理论依据 ， 采用 结 合现场监控量测作为指导 ， 灵活采取符合施 工现场实际的措 施 。赵家庄隧道方案的成功实 施 ， 不但 节约 了工程投资 ， 加 快 了施工进度 ， 同时洞 口周围 的生 态得 以最大 限度的保护 ， 这也是现代工程施 工所 提倡 和注重 的， 也为 窑洞密集区的隧 道施工储备了宝贵的经验。
（） ３ 边界选 取离隧道 中心约 ４— Ｄ距离 ， ６ 从计算结果 的 位移场来看 ， 边界条件对计算结果 的影响可 以忽略 。 （） ４ 假定变形模 量、 岩体密 度、 摩擦 角 、 粘聚力 等物理参 量在计算过程中保持不 变 ， 即不考虑岩体 的变形致密效果。 （） ５ 系统锚杆 、 超前小导管注浆 的效果 采用提 高加 固圈 物理参数的办法来模拟其作用效果 。
４ 监 控 量 测 结 果 及 分析 施工过 程中 ， 每天上午下午各 进行 一次地 表沉降 、 初期
备 表 所 录 据为 部 挖弓 最 应力 “ ” 示受 ， 一 表 受 注： 中 记 数 每 开 Ｉ 起的 大 值；十 表 拉 “ ” 示
压。
５ 结
语
支护拱顶沉 降及水平 收敛 观测 、 钢筋应 力监测 ， 为施工 提供 数据保障。具体观测结果如下 图表所示 ： 从图 ３监测 曲线可知 ， 有左右导坑开挖引起的地面沉降 为 ０９ｃ 水平收敛和拱顶沉 降分别为０ ７ｃ ． ｍ， ． ｍ和０ ９ｃ 核 ． ｍ， 心土和 下 台 阶 开 挖最 终 引 起 的变 形 分 别 为 地 面 沉 降 为 １９ｃ 、 收敛 ０８ ｍ、 ． ｍ 水平 ． ｃ 拱顶沉降 １５ｃ ； ． ｍ 从表 １ 可知 ， 开 挖核心 土 时 引 起 初 期 支 护 最 大 拉 应 力 发 生 在 拱 顶 ， 为 １８ＭＰ ； ０ ａ最大压应力发生在左拱脚 ， １２ＭＰ 。施 工监控 为 ２ ａ 数据基本与有限元数据分析接近 ， 同时说 明施工方案可靠性
个开挖工固定使用一 台风钻 ， 同时负责对 自己使用的风钻 的 保养 、 维修 。定质 、 定量是 质量 和数量 。是指 每个开 挖工按 爆破设计 ， 在设计的布眼位置 按设计 的炮孔数 量 ， 出符合 打 质量要求的炮孔 。
收 稿 日期 ：０ １ ９— ９ ２ １ —０ ２
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总第 ２ ６期 １
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第 ２期
轮廓线 ２ ｍ的钢筋压弯并扣在工字钢上 ， ０ｏ 钢筋 与工字钢焊 接牢固。由于窑洞地面低 于隧道路 面 ， 架设 工字 钢时 ， 造 会 成工字钢处 于悬空状态 。为保 证工 字钢 的稳 固， 架设时 ， 在 工字钢脚部加设托梁 ， 托梁与工字钢采用钢板与高强螺栓 连 接， 托梁底部设置６ ｍ× ０ｃ ０ｃ ６ ｍ钢板 以增大受 力 面积 ， 板 钢 置于坚实的窑洞地面上 ， 切忌放置在开挖过程 中洒落的虚土 上 。这样 ， 锚杆 的悬 吊力与托梁的支撑力避免了工字钢的下 沉 。喷射混凝土前 ， 根据配合 比实验加入适 当的速凝剂和早 强剂。喷射混凝 土时 ， 片石混 凝 土交 接处 一定要 喷射 密 与 实， 这样可让初期支 护与 片石混凝土形成整体受力体系。随
期衬砌断面厚度为 ８ ｍ。 ０ｅ 出洞前 １ ５ｍ处 （ １ ８＋５ ５ 有三 间窑 洞与 隧道正 交 ， Ｋ７ ６） 洞 口处有五间窑 洞 ， 地 面 以低于 隧道路 面标 高 与隧 道重 其 合， 加大 了开挖 、 护难度 ；洞 口位 于居 民生活 区， 支 窑洞较为 密集 ， 口正上方 、 洞 右上 方 、 左侧 、 右侧 、 方均有 窑洞 ， 下 施工 过程 中可能会对窑洞造成影 响 ； 口段 属于浅埋黄 土地质 ， 洞 洞顶与地表最小距 离仅 １５ｍ， ． 黄土具有很强的湿陷性。 ２ 有限元模拟与结果分析 计算 区域为横 向 １０ｍ， 向为 ５ 即左 右两侧 计算 ０ 竖 ０ｍ， 边界为三倍隧道总跨度 ， 下部边界为 ３倍隧道总高度 。本次 计算所采取的材料 的物理力 学参数 取 自地质 工作者 提供 的 本工程隧道参数。
参考文献 ：
［ ］ 郑玉欣 ．隧道施工塌方机理分 析及处治技术［］ 铁 道工程学 １ Ｊ．
报 ，９ ９ ６ ２ ：９－ ３ １９ ，１ （ ）６ ７ ． ［ ］ 李 围 ． Ｎ Ｙ 土木工程应用实例［ ］ 北京 ： ２ Ａ ＳＳ Ｍ． 中国水利水电出 版社 。０ ２ ２０．
［ ］ 刘洪洲 ． ３ 大跨度扁坦隧道施工的力学响应及施工方法的研究 ［ ］ 重庆大学博士学位论文 ， ９． Ｄ． １９ ９ ［ ］ 黄成光． ４ 公路 隧道施工 ［ ． Ｂ ： 民交通出版社 ， ０ ． Ｍ］ｊ 京 人 ２ ４ ０
用 ５台 ２ ７ｍ 的寿力牌 螺杆式 空压机供 风。出碴采用 两台 柳工 ＺＳ Ｃ侧翻装载机和一台小松 ２０挖 掘机 ， ＩＯ ２ 六辆 自卸汽 车。
４ 结 论
定人、 定位是指 把每个开挖 工安排在 台架 的 固定位 置 ， 让他们长时间适应这个 位置 的炮 眼方 向、 眼深度等参 数。 炮 让每个人长时间的研究各 自位置的打法 ， 达到熟能生巧 。这 样有利于提高开挖工 的施钻精 度和炮孔 成型。定机就 是每
２１ ０ ２年 第 ２期 （ 总第 ２６期 ） １
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ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ
Ｎ ２， ０ ２ ｏ． ２ １
（ ｕ Ｎ ．１ ） Ｓ ｍ ｏ ２ ６
复 杂 环 境 条 件 下 黄 土 隧 道 施 工 力 学 分 析
钦 啸 ， 小平 ， 倪 钱晓燕