【摘要】：淺埋偏壓雙連拱隧道存在覆蓋層薄、圍巖較破碎以及硬度較低等問題,導(dǎo)致施工過程中圍巖自穩(wěn)能力較差難以自動(dòng)成拱形,因而極易產(chǎn)生地表沉降,對施工安全造成重大安全隱患,增加了施工難度。因此,對淺埋偏壓情況下的雙連拱隧道的施工方案進(jìn)行優(yōu)化具有重要意義。以榮烏高速黃土嶺隧道為工程背景,通過地質(zhì)資料、現(xiàn)場勘察以及設(shè)計(jì)資料的查閱,了解雙連拱隧道施工方法及流程,并根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際情況反饋得知隧道施工過程中存在的問題。通過Midas GTS NX巖土有限元分析軟件對淺埋偏壓的黃土嶺隧道進(jìn)行數(shù)值模擬,并對現(xiàn)有的施工方案進(jìn)行優(yōu)化,主要內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)黃土嶺隧道作為一個(gè)淺埋偏壓雙連拱隧道,其圍巖壓力分布以及水平方向位移受偏壓山體的影響較大,同時(shí)也隧道中隔墻在開挖過程中淺埋一側(cè)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力。(2)針對原方案中左洞的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法因現(xiàn)場施工實(shí)際情況反饋施工步驟復(fù)雜、施工工藝要求高以及施工面作業(yè)空間較小導(dǎo)致施工困難等問題,優(yōu)化方案中采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法代替雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,并數(shù)值模擬驗(yàn)證了單側(cè)壁導(dǎo)坑法在解決上述問題的同時(shí)可有效降低隧道圍巖沉降和保障支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。(3)偏壓隧道施工工程中先開挖淺埋一側(cè)洞室和先開挖深埋一側(cè)洞室兩種施工順序的問題,本文模擬兩種施工順序,對比分析隧道圍巖壓力以及變形所受兩種施工順序的影響,可知先行開挖深埋一側(cè)洞室可防止因淺埋一側(cè)洞室施工擾動(dòng)偏壓山體導(dǎo)致山體失穩(wěn)對深埋一側(cè)洞室施工產(chǎn)生影響,同時(shí)亦可使中隔墻所受應(yīng)力對稱分布,避免偏壓荷載對中隔墻的影響。(4)雙連拱隧道間距較小,同向平行開挖引起的應(yīng)力疊加導(dǎo)致隧道側(cè)壁位移變形,影響隧道圍巖穩(wěn)定。優(yōu)化方案中采用左右洞反向施工法避免了相鄰洞室同向平行開挖所引起的應(yīng)力疊加,降低中隔墻頂部區(qū)域變形量,保證了中隔墻壓應(yīng)力狀態(tài)保持不變,防止因偏壓狀態(tài)導(dǎo)致開裂。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文2 黃土嶺隧道及其施工方案速公路海高速公路（G18），，是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的重要組成部分津、山西、內(nèi)蒙古五個(gè)省、自治區(qū)、直轄市，也是河北省高 2020 年）“五縱六橫七線”骨架網(wǎng)絡(luò)的橫三、縱五、線三的組徐水-淶源段起自保定市徐水區(qū)商莊互通式立交，與津保高速驛馬嶺（晉冀界），接山西省靈丘至山陰高速公路，全長 129里張石高速共線段），如圖 2.1 所示。黃土嶺隧道位于河北省保北側(cè)，是榮烏高速徐水至淶源合同段主要控制性工程。
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U455.4;U455.7

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本文編號(hào)：2677740