大断面连拱隧道V级围岩开挖施工技术研究_劣V类国考断面
时间：2019-05-17 03:27:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文根据工程实际，通过建立室内试验模型，对大断面连拱隧道V级围岩三导洞分步施工方法进行了施工方案研究，总结了一套关于大断面连拱隧道V级围岩中导洞施工方法的具体步骤，指导实际工程施工。
关键词：隧道，施工方法
Abstract: according to the engineering practice, by building indoor test model, and large sections of multi-arch highway tunnel surrounding rock by three grade V drift construction methods construction plan research, finally summarized a set of large sections of surrounding rock tunnels grade V drift construction method of the specific steps, guide practical engineering construction.
Key words: the tunnel, the construction methods
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：
1.前言
根据国内目前的施工技术现状，大断面连拱隧道施工方法归纳起来大致可分为以下三种：1）三导洞分步施工法；2）中导洞施工法；3）左右分修复合式中墙施工法。本文根据二广高速公路（G55）怀集至三水段工程项目沙塘坑隧道工程的施工图纸、工程地质资料及相关参数，通过建立室内试验模型，对大断面连拱隧道V级围岩三导洞分步施工方法进行了施工方案研究，总结了一套关于大断面连拱隧道V级围岩中导洞施工方法的具体步骤，指导实际工程施工。
2.模拟施工方案
方案I：侧壁导坑上下台阶法，即侧壁导坑按上下台阶法施工完成后，剩余岩土体按台阶法施工。包括先开挖浅埋侧方案I1和先开挖深埋侧方案I2。
方案II：侧壁导坑全断面法，即侧壁导坑全断面法施工完成后，剩余岩土体按台阶法施工。包括先开挖浅埋侧方案II1和先开挖深埋侧方案II2。
3．建立模型分析
依据工程地质详勘报告，根据隧道施工图V级围岩两阶段施工图设计，建立的数值分析模型如图4.1所示。弹塑性数值分析采用的屈服准则为M-C准则，个别施工步采用D-P准则（M-C准则不收敛）。模型左右边界水平位移约束，下边界竖向位移约束，上边界为自由边界。初始模型划分8节点6面体单元7350个，节点36064个；最后模型划分8节点6面体单元6674个，节点34409个。
(a) 初始模型 (b) 最后模型
图1 分析模型
4.模拟施工步骤
4.1施工方案I
V级围岩大断面连拱隧道施工方案I，分22个施工步，具体过程如下：（1）初始应力状态模拟；（2）中导洞第一次全断面开挖3m；（3）中导洞第一次开挖初期支护；中导洞第二次全断面开挖3m；中导洞第二次开挖初期支护。（4）中隔墙修筑施作（含钢板厚15mm）；（5）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞上台阶第一次开挖3m； （6）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞上台阶第一次开挖初期支护；浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞上台阶第二次开挖3m；（7）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞上台阶第二次开挖初期支护；下台阶第一次开挖3m；（8）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞下台阶第一次开挖初期支护；下台阶第二次开挖3m；（9）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞下台阶第二次开挖初期支护；浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道核心土上台阶第一次开挖3m；（10）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道核心土上台阶第一次开挖初期支护；浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道核心土上台阶第二次开挖3m；（11）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道核心土上台阶第二次开挖初期支护；核心土下台阶第一次开挖3m；（12）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道核心土下台阶第一次开挖初期支护；下台阶第二次开挖；下台阶第二次开挖初期支护；（13）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道仰拱、二次衬砌施作；（14）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道侧导洞上台阶第一次开挖3m；（15）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道侧导洞上台阶第一次开挖初期支护；上台阶第二次开挖3m；（16）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道侧导洞上台阶第二次开挖初期支护；下台阶第一次开挖3m；（17）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道侧导洞下台阶第一次开挖初期支护；下台阶第二次开挖3m；（18）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道侧导洞下台阶第二次开挖初期支护；左隧道核心土上台阶第一次开挖3m；（19）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道核心土上台阶第一次开挖初期支护；左隧道核心土上台阶第二次开挖3m；(20)深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道核心土上台阶第二次开挖初期支护；核心土下台阶第一次开挖3m；（21）深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道核心土下台阶第一次开挖初期支护；下台阶第二次开挖；下台阶第二次开挖初期支护；(22)深埋侧（方案I2）、浅埋侧（方案I1）隧道仰拱、二次衬砌施作。
4.2施工方案II
V级围岩大断面连拱隧道施工方案II，分18个施工步，具体过程如下：(1)初始应力状态模拟；（2）中导洞第一次全断面开挖3m；（3）中导洞第一次开挖初期支护；中导洞第二次全断面开挖3m；中导洞第二次开挖初期支护。（4）中隔墙修筑施作（含钢板厚15mm）；（5）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道侧导洞开挖3m； （6）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道侧导洞第一次开挖初期支护，侧导洞第二次开挖3m；（7）浅埋侧（方案I1）、深埋侧（方案I2）隧道侧导洞第二次开挖初期支护，核心土上台阶第一次开挖3m；（8）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道核心土上台阶第一次开挖初期支护，核心土上台阶第二次开挖3m；（9）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道核心土上台阶第二次开挖初期支护，核心土下台阶第一次开挖3m；（10）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道核心土下台阶第一次开挖初期支护，下台阶第二次开挖3m，下台阶第二次开挖初期支护；（11）浅埋侧（方案II1）、深埋侧（方案II2）隧道仰拱、二次衬砌施作。（12）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道侧导洞第一次开挖3m；（13）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道侧导洞第一次开挖初期支护，侧导洞第二次开挖3m；（14）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道侧导洞第二次开挖初期支护，隧道核心土上台阶第一次开挖3m；（15）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道核心土上台阶第一次开挖初期支护，核心土上台阶第二次开挖3m；（16）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道核心土上台阶第二次开挖初期支护；核心土下台阶第一次开挖3m；（17）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道核心土下台阶第一次开挖初期支护，下台阶第二次开挖，下台阶第二次开挖初期支护；（18）深埋侧（方案II2）、浅埋侧（方案II1）隧道仰拱、二次衬砌施作。
