韩家岭大跨度公路隧道应力监测分析

摘要

韩家岭隧道是沈阳至大连高速公路改扩建关键工程,为目前我国和亚洲最大跨度的公路隧道.隧道为单洞四车道,采用分层台阶法进行开挖,在大跨度隧道施工中是一种新尝试.为了解大跨度公路隧道开挖过程中的力学行为,提供设计和施工依据,本文对韩家岭隧道进行了稳定性应力监测研究.主要阐述该隧道应力测试方法、喷层与围岩接触应力、锚杆内力随时间变化的量测数据及分析.研究结果表明:(1)韩家岭隧道开挖宽度、高度和空间大,但量测到的围岩与喷层接触应力、锚杆轴力小,说明在初期支护结构中,喷射混凝土和锚杆对围岩变形只起到了协同与辅助的支撑作用,钢拱架和围岩自承起主要支撑作用.(2)依据达到峰值后的喷层接触应力和锚杆轴力数据来看,存在一定波动幅度,尽管不会对隧道的稳定性产生影响,但随开挖进行,围岩对初期支护的作用处在变化状态.(3)同一测试断面,在围岩较完整稳固的一侧,喷层接触应力出现拉应力值,而围岩稳固性差的一侧,喷层接触应力出现压应力值,表明该断面围岩水平位移主要来自围岩稳固性差的一侧.(4)短掘短支、释放地压与控制围岩变形,大跨度公路隧道采用台阶法开挖施工方式是可行的.