復合地層大斷面隧道動態(tài)分部施工工法研究.pdf

1、依托武廣客運專線瀏陽河隧道工程，針對其埋深淺、跨度大、地質條件復雜、安全風險高、工期緊等特點，從實際的上軟下硬地層及隧道洞口處在深基坑內，采用雙側壁導坑法進洞非常困難，從拱部進洞較容易的情況出發(fā)，提出了從拱部進洞的隧道動態(tài)分部施工工法，并對該工法的理論基礎、力學特性、施工要點、監(jiān)測技術等問題進行了詳細而系統(tǒng)的探討，主要技術成果有： （1）提出了適合于上軟下硬復合地層大斷面隧道施工的動態(tài)分部施工工法，其核心內容為：先將上臺階分成左

2、、右兩個部分，并將中隔墻由以前的曲墻改變?yōu)橹眽?，臨時仰拱及中臺階的中隔墻根據(jù)現(xiàn)場地質情況適當增設。該工法各工序間干擾少，操作簡單、安全可靠，適合中、大型機械施工，實現(xiàn)了不均勻地層隧道施工工法的快速、便捷轉換，減少了臨時支護工程量，降低了工程造價。 （2）從軟弱圍巖大斷面隧道的受力特征出發(fā)，結合軸變理論，探討了動態(tài)分部施工工法的力學原理，從理論上驗證了該工法的合理性和可靠性，并闡述了相應的施工工藝和操作要點。 （3）應用數(shù)

3、值計算軟件，建立動態(tài)分部施工工法的平面和空間數(shù)值模型，對各施工環(huán)節(jié)隧道圍巖穩(wěn)定性與支護結構的受力特性進行了詳細分析，探討了臨時中墻和中間巖柱的受力變化機理，以及該工法的力學特性和三維空間效應，獲得了施工的關鍵步驟和隧道的薄弱位置，并提出了施工和監(jiān)測建議。 （4）建立類似地質條件下常用施工工法的數(shù)值模型，并與動態(tài)分部施工工法進行對比研究，從力學機理、經濟效益等角度對動態(tài)分部施工工法的優(yōu)越性進行了解釋，認為動態(tài)分部施工法能夠有效控制

4、圍巖變形及應力調整，且相對于原設計推薦施工工法，一定程度上降低了工程造價，能夠滿足快速施工的要求。 （5）以已有常規(guī)隧道監(jiān)測內容和方法為基礎，結合前述數(shù)值分析結果，提出了動態(tài)分部施工工法的監(jiān)測技術及管理體系，并將其在瀏陽河隧道中進行了應用，結果表明，該體系能夠及時反映隧道開挖過程中的穩(wěn)定情況，可為安全、動態(tài)施工提供技術參考。 2008年9月12日，武廣客運專線瀏陽河隧道工程北段順利貫通，表明了動態(tài)分部施工工法是合理的，取