大断面软岩隧道三台阶开挖技术优化研究

• 作者: 乔建刚 彭斌 秦金德
• 来源期刊: 公路工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 大断面软岩隧道 初期支护 优化改进 三台阶同步开挖法 封闭成环
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 桥梁与隧道工程|Bridge and Tunnel Engineering
• 页码范围: 74-78,141
• 页数: 6页
• 分类号: U455.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.19782/j.cnki.1674-0610.2022.01.011

摘要

为了解决大断面软岩隧道的软弱破碎围岩径向位移增速快、开挖后初期支护结构不能尽早发挥作用、极大可能导致围岩失稳和发生安全事故等问题,以新奥法设计理念为基础,保证围岩自身一定的承载能力,同时满足围岩自身和支护结构的稳定性要求,初期支护施作适时而行.以马湾隧道为依托工程,对通过方案比选后得出的,仍存在诸多缺陷的三台阶分步交错开挖法进行优化改进,并借助有限元软件Midas/GTS建立隧道模型,对三台阶交错分步开挖法和优化改进后的三台阶同步开挖法进行数值模拟对比分析.最终确定优化改进后的三台阶同步开挖法:初支闭合较早,能有效减小围岩的变形;同时能够控制围岩塑性区的发展;初支轴力和弯矩略大于分步交错开挖法,但差距不大,不影响初支结构安全.经实际施工效果验证,三台阶同步开挖法施工优于三台阶分步交错开挖法,为大断面软岩隧道施工提供一种更安全的新方案.