›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (S1): 469-473.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

破碎岩体浅埋大跨公路隧道开挖方案对比研究

汤劲松1,2,刘松玉1,童立元1,喻 军1   

  1. 1. 东南大学 交通学院,南京 210096;2. 石家庄铁道学院 土木工程分院,石家庄 050043
  • 收稿日期:2007-05-23 出版日期:2007-10-25 发布日期:2014-03-28
  • 作者简介:汤劲松,男,1970年生,博士研究生,副教授,主要从事隧道与地下工程的教学与研究工作
  • 基金资助:

    江苏省交通科研计划项目(No.04Y046)资助。

Comparative study on tunneling scheme of shallow overburden and large-span highway tunnel in cracked rock mass

TANG Jin-song1, 2, LIU Song-yu1, TONG Li-yuan1, YU Jun1   

  1. 1. College of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2. School of Civil Engineering, Shijiazhuang Railway Institute, Shijiazhuang 050043, China
  • Received:2007-05-23 Online:2007-10-25 Published:2014-03-28

摘要: 三车道高速公路隧道通常跨度较大、高跨比较小属于大跨扁平隧道。这种结构型式对围岩稳定和结构受力均产生不利影响,因此施工中有必要通过开挖方案比选确定合理的开挖方法。江苏省宁波—常州高速公路茅山东隧道为上下行分离式双向6车道浅埋大跨扁平隧道。对于破碎的Ⅳ级围岩,针对设计阶段拟采用CRD法和实际施工采用下断面左右分部台阶法的开挖方案在设计支护条件下的三维数值模拟,从理论上分析了下断面左右分部台阶法是可行的。与实际施工过程的监控量测结果进行对比分析,进一步证实了实际开挖方案的合理性。研究成果可以为同类工程的设计与施工提供理论参考。

关键词: 大跨隧道, 浅埋隧道, 数值模拟, FLAC3D, 开挖方案, 稳定分析

Abstract: Expressway tunnel of three driveways is often large-span tunnel with oblate cross-section because excavation span is large and ratio of height to span is small. This structure shape could make a bad influence on stability of surrounding rock and stress distribution of support system, so it is necessary to determine a reasonable tunneling scheme by academic analysis. The east Mao Mountain tunnel on the Ning-Chang Expressway in Jiangsu province is designed as a separate tunnel with uplink and downlink both having three driveways respectively. It is a typical shallow, large-span and oblate tunnel. The three dimensional numerical simulation using the FLAC3D software is conducted in this paper to model different excavation schemes, including CRD method proposed in pre-designing and partial bench cut method adopted in practice. The support parameters used in these two numerical models are both accordant with the data in design. The results show that partial bench cut method is feasible. A comparison between numerical results and observation data in practice is also conducted in the paper, which is more approved that the actual tunneling scheme is reasonable. The results of this study are expected to provide academic reference to design and construction for the similar engineering.

Key words: large-span tunnel, shallow tunnel, numerical simulation, FLAC3D, tunneling scheme, stability analysis

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[1] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.
[2] 汪大海, 贺少辉, 刘夏冰, 张嘉文, 姚文博. 地层渐进成拱对浅埋隧道上覆土压力影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2311-2322.
[3] 邹佑学, 王睿, 张建民, . 可液化场地碎石桩复合地基地震动力响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2443-2455.
[4] 张 聪, 梁经纬, 阳军生, 曹 磊, 谢亦朋, 张贵金, . 堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1507-1514.
[5] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
[6] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[7] 蔡奇鹏, 甘港璐, 吴宏伟, 陈星欣, 肖朝昀, . 正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1067-1075.
[8] 郎颖娴, 梁正召, 段 东, 曹志林, . 基于CT试验的岩石细观孔隙模型重构与并行模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1204-1212.
[9] 杨爱武, 潘亚轩, 曹 宇, 尚英杰, 吴可龙, . 吹填软土低位真空预压室内试验及其数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 539-548.
[10] 汪华斌, 李建梅, 金怡轩, 周 博, 周 宇, . 降雨诱发边坡破坏数值模拟两个关键问题 的解决方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 777-784.
[11] 陈上元, 赵 菲, 王洪建, 袁广祥, 郭志飚, 杨 军, . 深部切顶沿空成巷关键参数研究及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 332-342.
[12] 郑俊杰, 吕思祺, 曹文昭, 景 丹, . 高填方膨胀土作用下刚柔复合桩基 挡墙结构数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 395-402.
[13] 李 杨, 佘成学, 朱焕春, . 现场堆石体振动碾压的颗粒流模拟及验证[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 432-442.
[14] 张治国,张成平,马兵兵,宫剑飞,叶 铜,. 滑坡作用下既有隧道锚索加固的物理模型试验与数值模拟研究[J]. , 2018, 39(S1): 51-60.
[15] 杨秀荣,姜谙男,江宗斌. 含水状态下软岩蠕变试验及损伤模型研究[J]. , 2018, 39(S1): 167-174.
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[1] 孙 勇. 滑坡面下双排抗滑结构的计算方法研究[J]. , 2009, 30(10): 2971 -2977 .
[2] 李鸿博,郭小红. 公路连拱隧道土压力荷载的计算方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3429 -3434 .
[3] 王川婴,胡培良,孙卫春. 基于钻孔摄像技术的岩体完整性评价方法[J]. , 2010, 31(4): 1326 -1330 .
[4] 李华明,蒋关鲁,刘先峰. CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1550 -1554 .
[5] 谈云志,孔令伟,郭爱国,万 智. 压实红黏土水分传输的毛细效应与数值模拟[J]. , 2010, 31(7): 2289 -2294 .
[6] 王生新,陆勇翔,尹亚雄,郭定一. 碎石土湿陷性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2373 -2377 .
[7] 王云岗,熊 凯,凌道盛. 基于平动加转动运动场的边坡稳定上限分析[J]. , 2010, 31(8): 2619 -2624 .
[8] 龙 照,赵明华,张恩祥,刘峻龙. 锚杆临界锚固长度简化计算方法[J]. , 2010, 31(9): 2991 -2994 .
[9] 徐志军,郑俊杰,张 军,马 强. 聚类分析和因子分析在黄土湿陷性评价中的应用[J]. , 2010, 31(S2): 407 -411 .
[10] 史旦达,周 健,贾敏才,杨永香. 考虑蠕变性状的港区软土地基参数反演和长期沉降预测[J]. , 2009, 30(3): 746 -750 .