以郑西线张茂隧道工程为例,采用数值分析的方法对富水大断面黄土隧道的施工方法进行了研究,并得到以下结论:富水大断面黄土隧道采用弧形导坑七步开挖的方法是可行的,但施工过程中要加强初期支护等手段,以保证施工安全。
特种工程工程概况郑西线张茅隧道开挖跨度约16 m,开挖断面积达170 m2,隧道全长8 483 m,其中富水黄土段3 190 m,在富水黄土地层中修建如此大断面隧道在国内外尚无先例。
如何按照工程要求实现安全和快速施工,需要对目前修建大断面隧道的主要施工方法进行对比分析和综合评价。为此,在综合分析工程特点的基础上,采用数值分析的方法对大断面黄土隧道的施工方法进行研究。
计算方法和参数选取计算假定计算采用基于有限差分算法原理的大型有限差分岩土工程软件FLAC,将岩体进行单元的离散化,且按常应力模式进行计算。在计算前对岩体和支护结构作以下假定:采用模型的岩体材料性质均假定为均质、各向同性,不考虑节理、层理、剪切带等地质软弱面造成的介质不连续情况。
模型的塑性屈服(破坏)准则采用较为适用岩土材料的Mohr-Coulomb准则。本次计算模型埋深100 m,为了加快计算进度,根据实际研究断面地质及埋深情况,研究断面的力学计算模型,计算实际建模覆土厚度为70 m,在横向上取65 m,下部边界离轨面75 m。
从计算结果显示的位移场来看,边界条件对计算结果的影响可以忽略,即认为无边界效应。假定变形模量、岩体密度、摩擦角、黏聚力等物理参量在计算中保持不变,不考虑岩体的变形致密效果,也不考虑模量、泊松比等参数随深度的变化。
为加快计算进度,初期支护采取实体单元进行模拟。通过后期得到的实体单元应力反算钢架应力,判定安全性。
地层及支护物理力学参数计算所采用的地层及支护物理力学参数见表1。计算模型本次研究主要针对4个施工方法:CD法、CRD法、双侧壁导坑法和弧形导坑七步开挖法。计算模型及施工工序见图1~图4。
以郑西线张茂隧道工程为例,采用数值分析的方法对富水大断面黄土隧道的施工方法进行了研究,并得到以下结论:富水大断面黄土隧道采用弧形导坑七步开挖的方法是可行的,但施工过程中要加强初期支护等手段,以保证施工安全。
如何按照工程要求实现安全和快速施工,需要对目前修建大断面隧道的主要施工方法进行对比分析和综合评价。
为此,在综合分析工程特点的基础上,采用数值分析的方法对大断面黄土隧道的施工方法进行研究。
计算方法和参数选取计算假定计算采用基于有限差分算法原理的大型有限差分岩土工程软件FLAC,将岩体进行单元的离散化,且按常应力模式进行计算。
在计算前对岩体和支护结构作以下假定:采用模型的岩体材料性质均假定为均质、各向同性,不考虑节理、层理、剪切带等地质软弱面造成的介质不连续情况。
模型的塑性屈服(破坏)准则采用较为适用岩土材料的Mohr-Coulomb准则。本次计算模型埋深100 m,为了加快计算进度,根据实际研究断面地质及埋深情况,研究断面的力学计算模型,计算实际建模覆土厚度为70 m,在横向上取65 m,下部边界离轨面75 m。从计算结果显示的位移场来看,边界条件对计算结果的影响可以忽略,即认为无边界效应。
假定变形模量、岩体密度、摩擦角、黏聚力等物理参量在计算中保持不变,不考虑岩体的变形致密效果,也不考虑模量、泊松比等参数随深度的变化。为加快计算进度,初期支护采取实体单元进行模拟。
通过后期得到的实体单元应力反算钢架应力,判定安全性。地层及支护物理力学参数计算所采用的地层及支护物理力学参数见表1。计算模型本次研究主要针对4个施工方法:CD法、CRD法、双侧壁导坑法和弧形导坑七步开挖法。计算模型及施工工序见图1~图4。
特别申明:本站部分文章由网络收集整理.如需使用,请与原作者联系,如有侵权,请联系我们删除,谢谢!