软弱黄土公路隧道施工变形规律研究

摘要

随着西部大开发战略的实施及西部经济的发展，西部的交通建设也达到一个新的高潮，大量的黄土公路隧道也随之出现。为研究黄土公路隧道的变形规律，本文以丹东到拉萨国道主干线西宁过境线高速公路大有山隧道为依托，结合隧址区的工程地质条件，在施工过程中埋设地表沉降、拱顶下沉、周边位移量测测点，对隧道的变形规律进行长期跟踪监测，同时应用大型通用有限元分析软件(MIDAS-GTS)，对黄土隧道的施工过程进行有限元数值仿真模拟，分别研究在不同埋深条件下，采用不同的施工方法开挖之后围岩的变形规律，即分别研究埋深20m和40m条件下交叉中隔壁发法，中隔壁法和环形开挖留核心土法三种施工方法的围岩的变形规律，通过对地表变形、拱顶沉降和周边收敛量的数据的比较分析，发现同种埋深条件下环形开挖留核心土法优于交叉中隔壁发法，交叉中隔壁发法优于中隔壁法，并给出相应条件下的推荐施工方法。
　　 结合有限元仿真分析的结果，以及现场监控量测的结果计算出隧道开挖后发生的实际位移，并根据各个施工步骤发生的位移占全部总位移的比例关系确定施工关键工序，总结围岩变形规律，为施工提供一定的科学依据和指导，确保了施工的安全。
　　 针对黄土的湿陷性，以及在新老黄土交界处易产生不均匀的工后沉降，利用有限元数值分析软件初步分析了经过加固后的地基，在三种工况下产生的拱顶沉降和仰拱沉降。