摘要
近年来出现了不少下穿既有公路隧道的工程实例,如何保证施工期间公路正常运营及隧道施工安全是需要研究的问题。论文以土江冲连拱隧道为工程背景,采用现场监测和数值模拟等手段,考虑施工过程,研究了连拱隧道下穿公路的施工力学行为。根据分析结果,制定了有效的施工控制技术措施。主要研究内容有:
1.依托土江冲连拱隧道,进行了下穿公路段施工过程的系统全面的现场实测,得出隧道施工过程中的围岩与支护结构内力与变形以及既有公路地表下沉的变化特征。
2.根据土江冲隧道下穿既有公路所处的实际地形,选取隧道典型地段,采用FLAC3D有限差分程序,考虑洞口管棚为壳体单元合实际的隧道施工工序,对隧道施工过程分别进行了三维数值模拟。通过数值计算,得出了连拱隧道下穿既有公路时隧道围岩与支护结构的变形规律,并与实测数据进行对比分析。
3.通过对土江冲连拱隧道进行的现场监测和数值分析的基础上,提出了下穿公路隧道施工过程中的相应的位移控制技术,并在土江冲隧道施工过程中获得成功应用,取得了良好的技术经济效果。
Engineering practice of tunneling under existing road has appeared frequently in recent years. It is necessary to investigate the construction contral measures of protecting the normal operation of road and maintaining the safty of tunnel construction. Base on the Tu jingchong multi-arch tunnel, the construction mechanical behavior of multi-arch tunnel under existing road has investigated using methord of field measures ang numerical simulations. And the effective construction measures were proposed. The main research contents are as following:
1. Data of field measure of the section of Tu jiangchong multi-arch tunnel under exsistion road was analyzed. And the changing regularities of internal force and deformation of surrouding rock and support structure and road settlement were obtained.
2. Using FLAC3D finite difference software, construction process of Tu jiangchong multi-arch tunnel was simulated considering actual topography. And the pipe-roof support on the tunnel portal section was simulated by the shell element. The results were compared with the field measure data.
3 Based on the analyzing of field measure data and numerical simulation of Tu jinagchong multi-arch tunnel, the displacement construction measures of for tunnel under exsiting road were proposed. And it has been applicated successfully in Tu jinagchong multi-arch tunnel construction.
引文
[1]刘洪洲,黄伦海.连拱隧道设计施工技术研究现状.公路隧道,2002,1:37-40
[2]杨建民.金竹林双连拱公路隧道设计.世界隧道,1999(1),16-20
[3]申玉生,赵玉光.双连拱隧道围岩稳定性的模糊概率分析研究.岩土工程学报,2005.11,27(11):1358-1361
[4]刘淳.五龙岭隧道中导洞初支变形的分析和应对措施.广东公路交通,1999,2:21-23
[5]邓江,邓万福.典型类比分析法在猫山隧道施工中的应用.公路,2000,3:58-61
[6]卢耀宗,杨文武.莲花山大跨连拱隧道施工方法研究.中国公路学报,2001,42(2):75-77
[7]夏才初,刘金磊.相思岭连拱隧道中墙应力研究.岩石力学与工程学报,2000,19(增):1115-1119
[8]陈晓钜,林志良,李永盛,等.不对称连拱隧道现场量测与分析研究.岩石力学与工程学报,2004,02:267-271
[9]曾胜,覃庆通,阳军生.大跨度连拱隧道直中墙受力现场监测分析.岩土力学,2008,29(9):2537-2541
[10]周峰,刘立杰,李大鹏,等.阳坡连拱隧道施工风险分析.中外公路,2007,27(5):113-116
[11]熊建军,易震宇,胡海波.殿会坪连拱隧道半隧半路段结构分析研究.公路工程,2008,33(6):82-85
[12]杨峰,卿笃干,方坚宇.水平层状岩体连拱隧道施工数值模拟与现场实测.公路工程,2008,33(6):20-24
[13]熊江陵,汤勇洛.北京城市铁路双连拱隧道防排水综合施工技术.现代隧道技术,2003,40(05):48-53
[14]唐亮.柳州市南二环路桐油山隧道与施工.广西交通科技,2002,27(4):59-62
[15]镇木生,刘辉.南京鼓楼地下立交工程建设的若干问题.西部探矿工程,2001,13(6):72-73
[16]孔祥金.广东省隧道建设增长迅速.公路测设简讯,1994,3:22-23
[17]王小鹏.浅埋暗挖法修建三连拱排水隧道试验研究.市政技术,1993,1:2-14
[18]肖德成,许文学.北京地铁西单车站大管棚超前支护技术.铁道建筑技术, 1994,3:4-8
[19]中华人民共和国行业标准.公路隧道设计规范(JTG D70-2004,).北京,2004
[20]彭立敏,刘小兵.交通隧道隧道工程.中南大学出版社,2003
[21]钟元庆.金鸡岭隧道下穿G205国道施工技术.中外公路.2008.6,3(28):136-138
[22]苟德明,阳军生,高世军.下穿公路连拱隧道双层管棚预加固作用数值分析.长沙交通学院学报.2008.6,2(24):16-22
[23]帖卉霞.浅埋近距隧道下穿高速公路差异沉降率理论分析与施工措施.铁道标准设计.2008年第4期,94-97
[24]郝东周,孟飞彪,谢福明,张国辉,陈斌.巩义隧道下穿310国道施工技术.铁道工程学报.2007.12(增刊),399-403
[25]刘斌,宁茂权.甬台温铁路前黄隧道下穿高速公路设计.铁道标准设计.2008年第6期,91-93
[26]刘彦波,蒋树屏,魏清华.朝阳寺隧道下穿既有高速公路段监控量测技术.山西建筑.2008.5,14(31):317-319
[27]黄才华,雷位冰.温福铁路琯头岭隧道下穿公路隧道施工技术.铁道建筑技术.2008年第1期刊,11-15
[28]张渊,魏放,田新明.浅埋暗挖法施工工艺在铁路隧道穿越高速公路中的应用.铁道标准设计.2008年第2期,87-91
[29]王晓州,丁维利,王庆林,赵永明,初厚永,苏杰.浅埋大断面黄土隧道下既有穿铁路施工技术.铁道标准设计.2008年(增刊1),67-71
[30]孟庆明,杨林浩.函谷关隧道下穿连霍高速公路施工技术.铁道标准设计.2007(增刊1),126-129
[31]占勇.分水关隧道进口浅埋段下穿104国道施工与沉降控制技术.铁道标准设计.2007(增刊1),202-205
[32]杨文平,郁存正.大管棚法处理隧道下穿公路的施工技术.四川建筑.2006.12,6(26):149-150
[33]金耀.宝兰线晁峪隧道下穿310国道施工.铁道建筑.2003年第2期,24-25
[34]张兴元.隧道下穿既有铁路管幕施工技术,中外建筑,2008年第7期,205-206
[35]中华中华人民共和国交通部.公路隧道施工技术规范(JTJ042-94).北京:人民交通出版社,1995
[36]夏才初,李永盛著.地下建筑测试理论与监测技术.上海:同济大学出版社,1999
[37]中华人民共和国行业标准.公路隧道设计规范(JTG D70-2004).北京,2004
[38]潘昌实.隧道力学数值方法.中国铁道出版社,1995
[35]徐干成,白洪才,郑颖人,等.地下工程支护结构.中国水利水电出版社,2001
[39]王毅才主编.隧道工程(上册).北京:人民交通出版社,1987
[40]刘波,韩彦辉.FLAC原理、实例与应用指南.北京:人民交通出版社,2005
[41]Kazuhiko Haruyama,Satoshi Teramoto,Kazuo Taim.Construction of large cross-section double-tier Metropolitan Inter-city Highway(Ken-O-Do) Ome Tunnel by NATM[J],Tunnelling and Underground Space Technology,20(2005):111-119
[42]Mamoru Sato.Construction of Very Close Twin Tunnels in Unoonsolidated Ground-National Highway No.445 Kitayama Tunnel[J].Tunnels and Underground,Vol.38,2007(5):13-23
[43]E Soliman,H Duddeck,H Ahrens.Two and Three dimensional Analysis of Closely Spaced Double-tube Tunnels[J].Tunneling and Underground Space Technology,8(1993):13-18