连拱隧道中隔墙设计与施工力学行为研究.pdf

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第卷第期岩石力学与工程学报. .
年月.,
连拱隧道中隔墙设计与施工力学行为研究
张志强, 何川
.西南交通大学土木工程学院,四川成都;
.重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆
摘要:在连拱隧道施工中,中隔墙扮演着至关重要的角色。中隔墙上方作用荷载大小,不仅关系着连拱隧道在施
工期间结构的安全,还直接影响工程造价以及隧道建成后衬砌结构的长期安全性。结合连拱隧道施工期间中隔墙
的实际受力过程,建立中隔墙作用荷载的计算力学模型;采用程序,在.~. 埋深条件下,采用三导
洞法和中导洞法对连拱隧道施工力学过程的类围岩的种工况进行非线性数值模拟。同时,提出应用于
中隔墙设计的作用荷载计算表达式及各类围岩相适应的施工工法。研究结果直接指导金丽温高速公路二期工程多
座连拱隧道的变更设计,对今后国内连拱隧道中隔墙的设计施工有一定的参考价值。
关键词:隧道工程;连拱隧道;中隔墙;设计荷载;施工工法选择
中图分类号:.; 文献标识码: 文章编号: ———

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收稿日期:——;修回日期;——
作者简介:张志强一,男,博士,年毕业于重庆大学采矿工程系采矿专业,现任教授,主要从事隧道工程及岩土工程方面的教学与研究工
作。..,.
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确定出金丽温高速公路二期工程连拱隧道计算系
引言列,共计种工况刚,如表所示。
作为连拱隧道最主要的受力结构,中隔墙受力表边拱隧道计算系列
, —
状况不仅关系着施工期间结构的安全,还直接影响

工程造价,以及隧道建成后衬砌结构的长期安全性。
就目前现状看,对连拱隧道的研究主要集中在施工
期间围岩与隧道结构的稳定性分析⋯、连拱隧道施
工工法研究【】、施工方案及过程的优化、施工工序
对中隔墙影响【】、现场监控量测分析】及防排水技
术等方面。关于连拱隧道最根本、也是最关键问题
则鲜见报导,如中隔墙设计、中隔墙上方所受的荷
载、与中隔墙作用荷载有关的因素、中隔墙作用荷
载在施工期间的变化情况、最不利工况出现以及相
应施工工法的选择等。
. 施工工法模拟
越来越多的工程实践表明,完全采用“全覆土
本文采用能同时模拟材料非线性选取.
自重”荷载对中隔墙进行设计,而不考虑连拱隧道
屈服准则和几何非线性】快速拉格朗曰有
埋深、地质条件等因素的做法,是不合理的。因此,
限差分程序&模拟三导洞工法、中导洞半
在弄清各种情况下中隔墙上方实际作用荷载的大
断面及中导洞全断面结合的施工工法,如
小,本文提出明确的中隔墙设计荷载的计算公式,
图~所示。
对连拱隧道的合理设计是至关重要的。
工程概况
本文依托工程——浙江省金丽温高速公路二期
工程,其主要在地质及地形条件复杂的山岭重丘区图三导洞施工工法
通过,围岩