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广甘高速公路软岩隧道开挖方法对比研究

张征亮  
【摘要】:在修建山岭隧道的时候,由于地质条件复杂多变,难免会碰到整体强度低,自稳能力差的软岩。在这种地质条件下进行隧道开挖时,隧道能否顺利、安全施工不仅受施工条件、围岩条件、隧道断面、埋深、环境条件等因素的影响,且施工工法的合理选择也是其中重要一环。如果施工方法选择不当,会严重影响工程施工速度和造价,同时也影响施工安全,甚至会发生安全事故,对施工人员的生命安全带来影响,造成损失。 在软岩隧道的施工过程中最重要的是选择合理的施工方法。国内外软岩隧道的施工实例中,因工法选择不当,造成施工过程中发生大变形、掌子面塌方等灾害例子不在少数,如郑西客运专线南山口隧道、张集铁路旧堡隧道、成渝高速公路缙云山隧道等。 本论文结合四川省交通科技项目“广甘高速公路建设关键技术研究”,以广甘高速公路软岩隧道为工程依托,通过国内外软岩隧道调研、现场监测、数值模拟、室内模型试验等手段,对软岩隧道工法适应性进行研究,提出合理工法及循环进尺,为设计和施工提供一定的借鉴。具体工作体现在以下几点: 1、通过对国内外已有软岩隧道施工实践中所采用的工法进行调研总结,并对在建的广甘高速公路软岩隧道所采用工法进行统计,结合现场监测数据,对其适应性进行初步评估。 2、以广甘高速公路典型软岩隧道杜家山隧道为原型,对隧道分别采用二台阶法、二台阶预留核心土法、三台阶法、三台阶预留核心土法、CD法、三台阶七步法开挖时,隧道围岩及喷射混凝土层的受力及变形进行分析,提出了与围岩特性相适应的施工工法。 3、选取杜家山隧道中典型断面,通过室内模型实验,分别采用二台阶、二台阶预留核心土、三台阶、三台阶预留核心土、CD法进行试验模拟,测量出各工法施工过程中洞周围岩特征点的变形值进行分析,为合理工法的确定提供依据。 4、根据现场监测数据,结合数值计算结果和模型试验结果进行综合比较分析,最终确定合理工法,进而通过数值模拟得出合理循环进尺。


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