双侧壁导坑法施工大断面黄土隧道围岩变形规律.docx

双侧壁导坑法施工大断面黄土隧道围岩变形规律摘要：以墩梁隧道为工程背景，分析在特大断面黄土隧道中用双侧壁导坑法施工围岩的沉降和收敛变形规律。结果表明：后行导坑的仰拱闭合对侧导坑围岩稳定有至关重要的影响；两侧导坑的开挖应力遵循同一路径，表现出一定的独立性；临时支撑体系承担了开挖过程中的大部分围岩压力；侧导坑水平收敛值与后行导坑仰拱闭合时间呈明显的正相关关系；中导坑开挖对围岩变形影响不大。关键词：双侧壁导坑法，大断面；黄土隧道；围岩变形Abstract:thepierbeamtunnelengineeringbackgroundandanalysisintheheavysectioninloesstunnelmeshshotcretingfirstlyconstructionmethod,thesettlementofsurroundingrockmassdeformationandconvergence.Theresultsshowthat:thefinalDaoKengarchoftheDaoKengclosedupsurroundingrockstabilityhaveveryimportantinfluence;TheexcavationofstressonbothsidesDaoKengfollowthesamepath,showsomeoftheindependence;Temporarysupportsystemformostoftheexcavationprocesssurroundingrockmasspressure;SideDaoKengvalueandDaoKenglookaheadhorizontalconvergencesupinearchisobviouslythetimewasassociated;DaoKengexcavationofsurroundingrockmassdeformationoftheimpactisnotbig.Keywords:meshshotcretingfirstlymethod,largesections;Theloesstunnel;Wallrockdeformation中图分类号：TU45文献标识码：1引言我国在高速公路黄土隧道建设领域起步较晚，施工过程中大部分是借鉴铁路隧道的施工经验成果，但是由于公路黄土隧道存在着跨径大、断面大、扁平率小等设计特点以外，还具有黄土围岩强度低、地质构造复杂多变、防排水设计要求等级高、开挖过程中变形大等施工难度，尤其是在开挖后受到变形控制等其他因素影响，施工难度很大[1-2]。目前国内修建大断面黄土隧道的理论水平远远落后于工程经验，设计和施工尚处于总结和积累经验阶段，无相应的设计、施工技术规范[3]。已有文献在铁路隧道方面取得了一些成果[4-7]，大多数文献从施工方案论述角度入手，缺乏深入的剖析。本文以神府高速公路墩梁隧道为研究对象，对大断面黄土公路隧道双侧壁导坑法施工引起的围岩变形，从开挖到稳定进行全过程监测，分析施工工序与围岩变形规律的相互关系。2工程背景2.1工程概况墩梁隧道为分离式双向六车道公路隧道，左线长1281.7m，右线长1380.2m，开挖跨度17.3m，开挖高度12m，扁平率0.69，开挖面积170m2，是目前开挖跨度最大的黄土隧道。隧道处于具有代表性质的黄土梁峁沟壑区，部分段落存在偏压、浅埋和湿陷性黄土地段（II―IV湿陷性）；施工过程中穿越粉砂性黄土、马兰组风成黄土和中更新统离石组风成黄土，地形、地质构造情况具有极强的代表性；施工过程中围岩含水量在不同段落变化较大，且隧道节理发育也存在较大变化。2.2施工方案双侧壁导坑施工法在软弱围岩隧道中有较为广泛的应用[8-10]，其具备围岩单次开挖半径小，临空面积小，初期支护施设迅速，能及时形成闭合内环，围岩变形便于控制等优点；同时也存在工序多，临时支撑建拆复杂，施工进度缓慢等缺点。总体上来说，双侧壁导坑法是一种偏安全的施工方法，在浅埋、偏压等不利工况下，应优先采用。施工方案将隧道断面分为9个部分，如图1所示。一侧导坑先行，先行导坑上台阶开挖，每次开挖1～2榀（每榀长度0.75m），并与阶拉开5m左右，开挖阶2～4榀，再开挖下台阶2～4榀，并与阶步距控制在5m左右距离；待先行侧壁导坑掘进35m时开始后行侧壁导坑开挖，在开挖过程中仍然遵循上中下台阶施工距离，以防止由于距离太小发生坍塌后沉降过大。最后进行中导坑开挖，并滞后后行侧壁导坑15m左右。最后拆除侧壁临时支撑并仰拱开挖，仰拱开挖长度约7m。在浅埋段利用双侧壁导坑法施工月平均进尺30m~40m。图1双侧壁导坑法开挖断面分部图2变形监测点布置方案3监测方案由于导坑内采用上中下台阶开挖，拱脚处下沉水准尺很难进行观测，且导坑开挖隧