总之,三种加固方案,都能保证隧道施工安全。
A和
C方案,即采取较大范围的加固,初期支护内力、周边位移更小,安全系数更大。该方案不但能约束外侧隧道的围岩变形,还能约束内侧隧道的围岩变形,使得内侧隧道的洞周位移和塑性区分布都减小。采用方案
B加固,即仅对外侧隧道进行顶部加固,此时,无论初期支护内力,洞周位移,还是塑性区范围都比方案
A加固大,安全系数也更小,但数值上都差距不大。该方案可以满足外侧隧道受力要求,但塑性区范围比较大,存在滑坡的隐患,同时无法提高内侧隧道的安全性。
A方案和
C方案相比,初期支护内力和周边位移略大,安全系数略小,两种方案下塑性区和位移场几乎一样,而
A方案加固范围相对较小,这样既可以保证偏压隧道的施工安全,又更加经济。所以推荐使用
A方案加固。
3 结论
通过比较,结论如下:
(
1)三种横向加固方案各项参数对比见表
1。
表1 三种加固方案各项参数比较
序号
项目
方案
A
方案
B
方案
C
1
拱顶最大弯矩(上台阶
/下台阶)(
kN·m)
6.5/9.4
5.7/8.4
5.0/7.5
2
拱顶最大轴力(上台阶
/下台阶)(
kN)
504/684
437/592
454/622
3
最小安全系数(上台阶
/下台阶)
8.9/6.5
10.2/6.6
10/7.2
4
洞周最大位移
(mm)
7
7
6
5
边坡位移(
mm)
10
22
9
6
塑性区深度(
m)
局部较小
洞周较大
范围
局部较小
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(
2)隧道加固范围按隧道中线左侧
20m,右侧
14m。
参考文献
[1] JTJ042-94公路隧道设计规范[S].
[2] JTJ042-94公路隧道施工技术规范[S].
[3] 高成雷,朱永全.两种超前预支护技术控制地层沉降效果对比研究[J].隧道与地下工程,2003:59-61.
[4] 梅文勇.双线软岩浅埋隧道施工地表沉降预测及控制[J].长沙铁道学院学报,2003,21 (2):36-39.
作者简介:
张泽鹏(1974—),男,工程师,硕士,从事道桥工程、交通工程、工程管理研究。
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