浅埋洞口段黄土公路隧道施工变形性状现场测试研究

摘要

以某黄土公路隧道工程为依托,借助现场测试方法研究浅埋洞口段黄土公路隧道地表沉降、拱顶下沉和周边收敛时态分布规律,并结合实测数据建立隧道施工变形统计分析预测模型.研究结果表明:(1)黄土隧道施工变形呈现显著的时间和空间效应,其时态分布曲线符合指数函数型发展规律;(2)地表沉降随时间呈增长趋势,约60 d后逐渐趋于稳定,其最大值(wmax)的统计变化范围为(-30.78～-105.20) mm;(3)横向地表沉降曲线分布呈凹槽形,沉降槽宽度约(3～5)倍隧道跨度(B),且隧道开挖引起的地层损失率为0.74％～ 3.08％;(4)拱顶下沉与周边收敛时态曲线可分为线性增长、持续变形和平稳发展3个阶段,且线性增长阶段占总变形量的60％以上;(5)vmax的统计值变化范围为(-17.1 ～-201.1)mm,其95％置信区间为[51.53,-65.11],umax的统计值变化范围为(-12.1 ～-122.0)mm,其95％置信区间为[35.08,-43.39],建议V级围岩黄土隧道预留变形量取值范围为(-100～-150) mm;(6)拱顶下沉与周边收敛速率时态曲线呈先急剧增加后逐渐衰减趋势,最终稳定后的拱顶下沉速率(Δv)和周边收敛速率(Δu)依次为(-0.05 ～-0.80) mm/d和(-0.02 ～-0.60)mm/d.