特大跨度分岔型隧道施工关键技术研究

摘要

分岔式公路隧道由于其复杂的受力结构、频繁的工序转换给施工带来了很大的困难，所以目前在国内外建成并投入使用的工程实例并不多。深圳市横龙山隧道是我国修建的第一大跨度的含岔道公路隧道(最大净跨29.171米)。隧道中部由四车道逐步扩大到八车道的宽度，再分岔成一条三车道隧道和一条二车道隧道。分岔后主、支洞洞径不同，偏压严重，且围岩节理裂隙发育，自承能力极差。本论文结合此特大跨度分岔式隧道的施工情况，系统地论述了国内外分岔式地下坑道常见的开挖方法，并结合MARC软件的计算结果，提出了按照“弱面先进”原则采用“侧向反扩修梆”技术来控制分岔型隧道燕尾段施工过程的思路。本文主要研究内容为： 1．横龙山隧道燕尾分岔段不同施工方法的数值分析。比较分析了主、支洞不同开挖次序对结构稳定性的影响。 2．横龙山隧道特大跨度段施工方法的数值分析。比较分析了不同开挖次序对大跨度隧道结构稳定性的影响。 3．通过理论计算和总结分析，得出了隧道施工“弱面先进”原则和“侧向反扩修梆”开挖技术。并将其在横龙山隧道燕尾段开挖工程中的具体应用情况进行了总结分析。 横龙山隧道工程在运用MARC软件进行适当施工模拟的基础上，再与现场工程经验相结合，按照“弱面先进”的原则，采用分步分部“侧向反扩修梆”的开挖技术，取得了安全、优质、快速成洞的良好效果。 本文所得“弱面先进”原则和“侧向反扩修梆”的开挖技术对所有分岔式地下坑道的建设具有重要的工程指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题研究的现状

1.1.1隧道工程设计与施工的两大理论体系

1.1.2公路隧道的常用施工方法

1.1.3.分岔型隧道的技术现状

1.2本论文的主要研究内容

第二章横龙山隧道的工程概况及施工难点

2.1横龙山隧道工程概况

2.1.1地形地貌

2.1.2地层岩性

2.1.3地质构造

2.2横龙山隧道燕尾分岔段的工程特点、重点及难点

2.3横龙山隧道设计与施工所遵循的原则

第三章横龙山隧道燕尾分岔段不同工况的数值分析

3.1隧道施工力学基本概念

3.2隧道施工力学基本原理

3.3分岔型偏压隧道动态施工力学二维数值模拟

3.3.1二维数值模拟基本概况

3.3.2分岔型偏压隧道两种不同施工工序的弹塑性计算分析

3.4本章小结

第四章横龙山隧道特大跨度段施工方法数值分析

4.1横龙山隧道特大跨度段拟采用的开挖方法

4.1.1隧道开挖“CD”工法

4.1.2隧道开挖“CRD”工法

4.1.3隧道开挖双侧壁导坑工法

4.2三种工法的数值模拟方法

4.3计算结果与分析

4.3.1“CD”法开挖的数值模拟结果

4.3.2“CRD”法开挖的数值模拟结果

4.3.3双侧壁导坑法开挖的数值模拟结果

4.3.4三种施工方法的比较

4.4本章小结

第五章“侧向反扩修梆”开挖技术在横龙山隧道燕尾段开挖工程中的应用

5.1总体施工指导思想

5.2“侧向反扩修梆”开挖方案

5.2.1主线开挖

5.2.2反向跳槽扩挖燕尾段

5.2.3初期支护及临时支护

5.2.4岩柱加固

5.2.5岔道开挖

5.2.6爆破设计

5.2.7地质预报及施工监测

5.2.8质量措施

5.2.9安全措施

5.3实施效果

5.4本章小结

结论与展望

本论文的结论

进一步研究工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢