特大断面泥质软岩隧道浅埋段施工力学特征及工法适应性分析

摘要

以龙泉山一号特大断面泥质软岩隧道浅埋段为工程背景,首先采用现场监控量测的方法对两个试验断面支护结构变形数据进行分析,再通过数值计算的方法与现场监测数据进行对比,验证了所采用计算参数的合理性,同时对双侧壁导坑法和CD法施工时隧道支护结构受力及变形特征展开深入研究,进一步分析CD法的适应性。研究结果表明:CD法拱顶沉降和断面水平收敛分别为37.8 mm和42.1 mm,较双侧壁导坑法分别增大5.6 mm和11.1 mm,但仍小于控制变形量;两工法支护结构拉应力均主要集中分布在仰拱,其中最大拉应力在仰拱左侧,隧道左拱腰和左拱肩压应力较大;CD法初期支护最大拉应力和最大压应力分别为2.33 MPa和10.74 MPa,较双侧壁分别增大1.87 MPa和3.21 MPa, CD法锚杆最大轴力达到64.5 kN,比双侧壁导坑法减小20.7 kN;两工法塑性区主要位于两侧拱肩及拱脚位置,CD法塑性区面积相较于双侧壁导坑法增大。根据二者工法对比,CD法能够满足施工安全要求,同时可为类似工程提供参考。