小净距大断面双洞隧道台阶法施工对围岩的稳定性研究

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随着我国经济的高速发展,考虑我国国土面积之大,地区地理情况高低起伏,尤其在一些地方山岭较多,为方便地方经济、物质、文化的交流,修建隧道已成为解决这类问题的首选方法。分离式隧道在发展工程中得到较为广泛的应用,但是隧道净距难以通过规范进行最为合理的确定。净距过大容易造成占地面积大,养护不方便等一些列问题,这样小净距隧道和连拱式隧道应运而生,但连拱隧道施工工期较长,工艺复杂,且存在漏水、中墙出现裂缝等问题,因此该结构型式的应用受到广泛质疑。小净距隧道可以较好地解决双洞的接线问题,同时有效的避免连拱式隧道,工期长,工艺复杂,造价高等问题,因此小净距隧道在山区隧道施工得到广泛的应用。本文利用戴云山隧道为背景,利用理论分析,数值模拟等方法对小净距双洞隧道施工方法(台阶法),中岩墙厚度,不同围岩级别进行研究。利用有限元模拟软件MIDAS GTS NX对不同级围岩,不同厚中岩墙,双洞不同进深施工进度等进行模拟,通过激活和钝化单元,来进行模拟开挖的过程,观察隧道的围岩变形,应力应变,塑性区大小,得出合理的开挖方式,合理的净距。通过模拟我们发现,在拱腰处一般会出现较大应力,在拱顶处和仰拱处会出现较大竖向位移,拱顶处竖向位移数值大于仰拱处;台阶法施工在不同围岩条件下,无论台阶长度如何变化,两隧道施工进度差越小,中岩墙厚度越小,对围岩稳定性的影响越大,变形相对增大。
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