高原隧道深竖井快速施工技术研究

摘要

随着我国“八纵八横”铁路发展规划的实施，中西部铁路网正在不断建设和完善，高原长大隧道的修建越来越多。 竖井是长大隧道快速施工，增设工作面及施工通风的主要方式之一，在长大隧道工程不断增多以及施工工期要求不断缩短的情况下，竖井施工已经成为必不可少的施工方案。为了加快竖井施工进度，确保施工安全和质量，改变施工方法原始落后，安全性差，进度慢的情况，必须对高原深竖井快速施工技术进行深入研究。 文章以乌鞘岭隧道芨芨沟竖井施工为背景，重点分析了竖井施工机械配套技术、快速施工技术及施工组织优化，并对井筒施工过程进行了数值模拟，从理论上对施工的安全性和可行性进行了探讨。 首先详细介绍了芨芨沟竖井机械配套方案，进行机械设备选型、分析计算和方案比选，归纳总结出了竖井施工机械配套关键技术。接着，对现场具体施工方法进行详细论述，文中认为竖井短段掘砌混合作业法将掘、砌混合在一起，不必临时支护，节省砌壁及工序转换时间，简化拆模等工作，拆校平行，大大缩短养护时间和辅助作业时间，是竖井快速掘砌的有效方法。 最后，建立弹塑性有限元模型，对表土段施工进行了动态数值模拟，分析了地层失水沉降摩擦荷载作用下围岩和井壁衬砌结构的应力场及位移场发展变化情况，并对基岩段衬砌结构进行了受力分析。结果表明，芨芨沟竖井采用的施工方法是安全可行的。文章采用数值方法研究竖井施工过程，得出了一些有益的结论，其分析方法和结果对类似工程的研究具有一定的参考价值。