Ⅴ级围岩大跨偏压小净距隧道施工控制技术研究

摘要

我国幅员辽阔，山区及高原约占全国总面积的60%，地质条件极其复杂。在高等级公路、铁路、建设中，会遇到大量的隧道工程，大跨偏压小净距隧道的结构形式由于其对道路交通量、地形条件、总体线路线型等条件更易满足的特点，在隧道建设项目中得到了越来越广泛的应用。但目前在V级围岩大跨偏压小净距隧道的施工过程中，有很多技术控制要点，如双侧壁导坑法侧壁导坑的开挖顺序、先后行洞的合理施工间距等，对隧道围岩的影响是非常明显的，因此，有必要对大跨偏压小净距隧道进行研究，总结施工技术要点，从而为大跨偏压小净距隧道施工中遇到的诸多关键技术问题提供科学依据和技术指导。
　　本文主要结合依托路湾隧道工程实际施工状况，辅以计算软件的三维数值模拟进行大跨偏压小净距隧道的施工控制技术研究，主要研究工作及取得的研究成果有：
　　①通过阐述大跨偏压小净距隧道的判定及特点、围岩稳定理论，进而结合路湾隧道设计资料、工程实际和有关大跨偏压小净距隧道的施工技术资料，对大跨偏压小净距隧道的施工技术进行归纳。总结了大跨偏压小净距隧道的施工技术，主要包括：施工管理，复杂地质条件下开挖方法的选择，施工爆破技术，锚喷支护技术，围岩判别及超前地质预报，中夹岩加固，地表加固、洞内辅助及排水措施，监控量测及环境保护等。
　　②应用ANSYS软件，对路湾隧道洞口浅埋、偏压段施工动态力学过程进行了模拟计算，对洞口围岩应力、变形特征进行了分析，并在此基础上对洞口合理的开挖方案进行研究分析。计算出不同开挖顺序下的结果位移应力及支护内力云图，并进行对比，得出在V级围岩大跨偏压小净距隧道双侧壁导坑法比较合理的施工顺序是先开挖外侧洞后开挖内侧洞，先开挖靠近中夹岩的侧壁导坑后开挖远离中夹岩的侧壁导坑。
　　③在得出V级围岩大跨偏压小净距隧道双侧壁导坑法较合理施工顺序的基础上，通过有限元软件建立隧道三维数值模型，进行开挖模拟，分析V级围岩大跨偏压小净距隧道先、后行洞的合理施工间距。根据分析的成果，得出两掌子面的施工间距大于2B（B为隧道开挖跨度）时，对中夹岩及围岩的扰动较小。

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1 绪论

1.1 研究意义

1.2 大跨偏压小净距隧道国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容与技术路线

1.4 依托工程——浙江 50 省道莲都区路湾隧道

2 大跨偏压小净距隧道围岩稳定理论及施工控制技术

2.1 大跨偏压小净距隧道的判定及特点

2.2 大跨偏压小净距隧道围岩稳定基本理论

2.3 大跨偏压小净距隧道施工控制技术

2.4 本章小结

3 Ⅴ级围岩大跨偏压小净距隧道双侧壁导坑法开挖顺序探讨

3.1 三维数值分析软件

3.2 大跨偏压小净距隧道数值模型建立

3.3 内侧洞和外侧洞施工顺序数值模拟计算结果分析

3.4 靠近中夹岩侧壁导坑和远离中夹岩侧壁导坑施工顺序数值模拟计算结果分析

3.5 本章小结

4 V 级围岩大跨偏压小净距隧道先后行洞合理施工间距研究

4.1 数值模型建立

4.2 模拟结果分析

4.3 本章小结

5 主要结论与展望

5.1 主要结论

5.2 研究不足及展望

参考文献

攻读硕士期间发表学术论文情况

致谢