濕陷性黃土地區(qū)小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究

孫虎平 郭琦 秦亮

1.西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 710000

2.西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院 710055

3.中國中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司 重慶401123

引言

濕陷性黃土分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土，是一種具有特殊性質(zhì)的土質(zhì)，當(dāng)其在壓力作用下受水浸濕后，強(qiáng)度迅速降低，并產(chǎn)生較大的位移［1］。我國大西北黃土高原地區(qū)，隧道經(jīng)常處于黃土地層，同時(shí)部分地區(qū)受地理?xiàng)l件限制，無法實(shí)現(xiàn)大間距分離，因此需設(shè)計(jì)一些小凈距隧道來解決空間斷面布置不足的問題［2］。但軟弱地層小凈距隧道在施工過程中最容易產(chǎn)生地基承載力不足、中間巖體破壞以及隧道坍塌冒頂?shù)任：Γ籼幹尾划?dāng)，運(yùn)營期間最容易造成隧道整體深陷，帶動(dòng)初支二襯不同程度破壞以及扭曲、錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致支護(hù)侵限，嚴(yán)重影響行車安全，社會影響巨大。

張建［3］依托柳泉3＃隧道，采用GTS-NX有限元軟件，結(jié)果說明大管棚配合水平旋噴樁具有良好的超前支護(hù)效果。該方案在工程中效果甚好，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)濕陷性黃土地區(qū)最短凈距隧道。劉航雨［4］依托青島地鐵8 號線膠州灣海底隧道工程，運(yùn)用三維有限差分模型，分析了圍巖力學(xué)參數(shù)對小凈距隧道初期支護(hù)受力影響。李磊［5］研究了隧道間距對初期支護(hù)的影響，提出調(diào)整先后行隧道的施工工序可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。吳昊［6］依據(jù)新奧法理論，進(jìn)行小凈距隧道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算工作，運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，從受力角度優(yōu)化隧道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)值。……