西施坡隧道浅埋段施工方法及参数优化研究

【摘要】商洛市环城北路西施坡隧道浅埋段具有埋深浅、岩土体风化破碎、受力复杂等特点。为了更好地掌握隧道浅埋段的动态变形,及时反馈指导现场施工,优化支护结构。文章分析了西施坡隧道浅埋段围岩稳定性的影响因素及围岩的变形特性。通过模糊数学分析方法—层次权重决策分析法,结合工程实际,对正台阶法、双侧壁导坑法、CD法和CRD法进行定性对比分析,确定正台阶法和CRD法较优。选取典型断面,通过定量分析选定正台阶法。然后对正台阶法施工参数进行优化,确定选择合适的上下台阶错距及二衬支护时机。通过研究取得了如下研究成果：(1)基于前人研究成果,对隧道施工引起的围岩变形规律及破坏模式进行了系统分析,认为隧道施工过程就是利用和控制围岩动态变形(应力)的过程。(2)基于模糊数学分析方法—层次权重决策分析法,结合西施坡隧道现场情况,确定正台阶法和CRD法较优。(3)基于西施坡隧道浅埋段,采用三维数值模拟对CRD法和正台阶法进行分析。分析结果表明,正台阶法应力集中的情况要比CRD法合理。(4)基于数值模拟和监测结果分析,综合考虑工程造价、施工安全以及施工效率等因素,建议采用正台阶法。(5)通过模拟上下台阶不同错距,确定施工错距为10～12m。(6)依据现场实测数据,基于变形速率准则和极限位移准则分别确定二衬支护时机为初期支护后21～27d和19～26d。
【作者】高诗明；
【导师】李宝平；
【作者基本信息】西安工业大学，岩土工程，2014，硕士
【关键词】隧道；围岩稳定性；数值模拟；施工方法；优化研究；

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