浅埋偏压小净距三洞并行隧道合理开挖顺序、工法与明洞施工研究

摘要

为研究浅埋偏压小净距三洞并行隧道的合理开挖顺序、施工工法及明洞施工影响,基于甬舟公铁路中公路涨茨隧道与铁路洋山隧道并行段,建立三维偏压山体与三洞并行模型,对不同开挖顺序与工法下围岩、支护结构受力变形展开比选研究,并对明洞施工的作用效果及合适施作时机展开研究。(1)铁路隧道与公路左线拱底隆起区、与公路右线拱顶沉降区产生贯通,且公路隧道塑性区集中于近铁路隧道中下侧;隧道开挖导致自身洞周变形加速,相邻隧道拱顶、地表隆起,近侧拱腰扩张、对侧拱腰收敛。(2)公路左线拱顶、地表在相邻隧道施工时会出现隆起,且先开挖左线隆起时间最短,先开挖左线的工法中顺序3(公路左线-公路右线-铁路隧道)在围岩支护体系受力变形最优。(3)考虑施工速度及减小偏压隧道工法导致围岩扰动,提出三洞采用CD-二台阶-反向CD的新工法。该工法能进一步减小结构受力变形,并对铁路隧道拱腰收敛改善效果显著。(4)左线明洞施工回填土处未发生塑性破坏,且可以改善支护结构受力数值及不均匀(初支在左拱腰、二衬在右拱脚受力较大)的情况;左线明洞-左线暗洞-右线为最佳明洞施作时机,减小了支护体系的受力变形以及铁路隧道与右线的拱底隆起,并对右线左拱肩、明洞护坡、右线左拱脚以及右线侧上方土体塑性区有一定改善。