crd法與台階法對近距離交疊隧道影響模擬分析
工程技術
作者:李鬆穎
【摘要】在對近距離交疊隧道施工中,可以應用crd法、台階法,可以根據隧道地層和圍岩,采取不同開挖方式,以提升隧道施工安全。以下本篇研究crd法與台階法對近距離交疊隧道影響模擬分析。
【關鍵詞】近距離交疊隧道;影響;crd法;台階法
引言
在近距離交疊隧道開挖施工,會對其圍岩產生較大影響,研究不同開挖方式,針對crd法與台階法,模擬其在近距離交疊隧道施工中的影響,並為之采取改進措施,提升近距離交疊隧道施工質量安全,以下對此做具體分析。
1、淺析兩種施工方法
1.1crd法
crd法,適用於軟弱且大斷麵隧道施工場合;應用隔壁、仰拱把斷麵上下、左右進行分割開挖,並且在施工過程中,每一步都要求臨時仰拱(橫撐)閉合。
1.2台階法
台階法中,可以分為正台階法與反台階法。前者適用於穩定性較差的岩層施工,可以將整個坑道斷麵分為幾層,由上向下分部進行開挖,每層開挖麵的前後距離較小而形成幾個正台階。後者主要用於穩定性較好的岩層中施工,也可以將整個坑道斷麵分為幾層,在坑道底層先開挖寬大的下導坑,再由下向上分部擴大開挖。
2、模擬分析crd法、台階法對近距離交疊隧道的影響
2.1近距離交疊隧道案例
實際工程中,該隧道施工項目,全長6827m,是雙連拱結構,全長 705m,其大跨雙線長度是182m;右側設長為6854m貫通平導。該偏近距離交疊隧道地質情況較為複雜,具備溶洞、暗河以及落水洞等岩溶現象。
2.2數值模擬分析
應用FLAC3D有限差分程序,對近距離交疊隧道施工進行數值模擬。
對crd法以及台階法施工中引起的地表沉降進行預測規劃。
從中我們可以看出,針對近距離交疊隧道開挖施工中,針對近距離交疊隧道施工中,應注意避免偏壓,可以在淺埋隧道洞口段施工中,對於其最大彎矩處,確保其應力可以分布在中隔牆之上,以此來承受荷載,故此應該確保開挖的輪廓線圓順,避免荷載應力集中。
2.3影響分析
近距離交疊隧道施工中,在其下部開挖中應用CRD法,由於每個開挖麵支護限製塑性區演化,從而可以減少施工中的塑性區範圍。CRD 法開挖近距離交疊隧道時,拱頂累積位移量會產生變化,開挖初始影響距離僅為12m;在開挖麵0~7以及10~17m位置處,近距離交疊隧道拱頂位移量變化則較為明顯;然而在開挖麵-4~7m處,隧道拱頂位移量變化顯著。CRD法施工時,每開挖步施工完畢後開挖麵能夠封閉成環,可以有效減小圍岩塑性區拓展,CRD法圍岩塑性區體積小。近距離交疊隧道施工中,其中主要影響中,破壞危險點主要集中在拱頂、拱腳、拱底以及直牆邊處,CRD法、台階法的最大、最小主應力都表現是拉應力, CRD法施工中其各點最大、最小主應力最小。