偏压隧道处治措施及稳定性分析.pdf

第 36卷 ，第 3期 Vo1．36，No．3 20 l1年 6月 Jun． ，2011 偏压隧道处治措施及稳定性分析 吕 军 (湖南省高速公路管理局 ，湖南 长沙 410003) [摘 要]以上瑞高速公路怀新段第 8合 同段青 山冲隧道为工程实例 ，针对左线 出口端洞 口浅埋偏压情况 ，为 了节约工程投资，实施 了反压 回填的处治方案 ，采用数值模拟分析及现场监控量测数据分析 了偏压隧道支护结构 的受力状态和稳定性 ，可供类似工程参考 。 [关键词 】偏压 ；反压 回填 ；数值模拟 ；监控量测 ；变形受力特性 [中图分类号]U455．4 [文献标识码 】B [文章编号]1674—0610(2011)03—0149—03 ProcessingM easuresand StabilityAnalysisof 公 w UnsymmetricalLoadingTunnel 路 町 LiiJun (HunanExpresswayAdministrationBureau，Changsha，Hunan410003，China) 工 ∞ [Keywords]Bias；Backpressurebackfilling；Numericalsimulation；Monitoringmeasurement； 程 g Characteristicsofdeformationandstress O 引言 随着 国家高速路 网的飞速发展 ，在 山区复杂地 形条件下修建隧道 的情况 日益增多，尤其是地形偏 压隧道，其必定与浅埋 、软弱或破碎围岩相关联 ，此 类隧道 的施工必将对隧道围岩、主体结构及上覆 山 体的稳定性产生重大影响。 国内外关于偏压软弱围岩隧道洞 口段施工处治 图 1 k37+965断 面的 回填 示意 措施 ，归纳起来 ，主要可分为改善偏压情况 (如偏压 2．1 数值仿真模型的建立 挡墙 、反压回填等)，地表注浆加固，加强初期支护 ， 为方便与现场实测结构做对 比分析 ，得 出围岩 改变施工方案 ，加强监控量测等。 及支护结构 的变形受力特征和规律 ，选取 了与实测 相同的典型断面一k37+965断面作为平面数值计 1 工程概 况 算的研究对象。 青山冲隧道位于上瑞高速公路怀新段第 8合同 围岩和 回填材料采用 Mohr—Column屈服准则 ， 段 ，隧道设计为双洞单向行车双车道隧道 ，左线起始 用平面应变单元模拟；喷射混凝土也视为弹性体 ，用 里程桩号为 k37+650一k37+970，左线长 320m，隧 粱单元模拟，而初期支护 中的钢架则用 “代换刚度 道出 口端洞 口段为丘陵斜坡地貌 ，自然坡度为 20。 法 ”将其弹性模量折算 到喷射混凝土 中去 ；施工 中 ～ 50。，表部覆盖残坡积 ；围岩为全 一强风化粉砂 岩 ， 由于注浆而改善围岩的力学参数暂不考虑。左边界 夹石煤层 ，结构松散 ，围岩稳定性差 ，拱腰最薄处 和右边界设 为水平方 向的位移 为零 ，上边界设为 自 1．5m，存在严重偏压 ，见 图 1。 由边界，下边界设为竖 向位移为零。模 型中共划分 2 数值分析 了926个单元 ，930个节点 。数值仿真