铜锣山隧道新型洞门结构计算

施工资料

　公路　2005年2月　第2期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HIGHWAY　Feb12005　No1　2　文章编号:0451-0712(2005)02-0160-06　　　　中图分类号:U45311　　　　文献标识码:B

铜锣山隧道新型洞门结构计算

李　强1,2,王明年2,林国进3

(1.中交第一公路规划勘察设计研究院　西安市　710075;2.西南交通大学地下工程系　成都市　610031;

3.四川省公路勘察设计研究院　成都市　610041)

摘　要:结合有限元分析方法,对铜锣山隧道邻水端新型洞门结构进行了三维数值模拟分析,研究结果表明:洞门衬砌结构只需构造配筋,即可满足要求,并进行了断面钢筋布置;提出了基底最小承载力不应小于015MPa,同时也表明,基底应力全部为压应力,洞门结构整体是稳定的。根据计算结果,提出了相应的施工注意事项。

关键词:新型洞门;三维数值分析;应力分布;基底承载力

　　隧道洞口设计是洞口段、洞门以及其前后道路区间的一部分的设计总称。其中在洞口附近,因为是明暗交接的地点,宽度的减小、隧道壁的压迫感、坡度变化引起的适应性降低等,都会引起速度的降低。为了尽量减轻洞口的这种状态,使洞口周边的自然景观与洞门等协调,并确保车辆行走从明处进入隧道的安全性,就必须对隧道洞口段进行专项设计。但是,在很长一段时间内,都把洞口和洞门结

收稿日期:2004-08-

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构等量齐观,并把洞门当作一个能够承受背后山体

土压力、稳定边坡、保护道路免于落石与雪崩等危害的防护承载结构。在设计观念上,也常常以路堑方式设置洞门和开挖洞门,因而,在隧道洞口设计上,大量采用端墙式或翼墙式洞门结构。洞门的修筑,不仅改变了周边的自然环境,破坏了既有的坡体自然平衡状态,同时修筑的洞口及坡面的挡墙以及附属的构筑物对地区局部景观产生极大的影响。长期

加固材料,在本工程粉土粉砂地层中应用效果一般。粒径分析表明,地层土体主要粒径范围与注浆材料粒径范围相差不大,浆液难以在土体中形成渗透注浆堵塞土体孔隙而完全止水,开挖结果表明在土体中浆液成脉状分布。因此对粉土粉砂粒径与注浆材料粒径相差不大时,须通过试验确定其注浆参数。

图6　施工工法示意

浅埋近距大跨隧道暗挖穿越铁路施工,尤其在高水位土体地层中,防止地表发生大的沉降,保证铁路运营的安全,对铁路股道进行加固是非常必要的。从解放路隧道暗挖穿越地表未加固的环城东路段与加固后的铁路段地表沉降比较来看,前者沉降达17cm,后者目前只有2～3mm,可见铁路股道的加固作用十分明显。

粘土固化浆液与TGRM灌浆液均是新型注浆

本次设计中采用有限元程序模拟施工步骤对定性了解隧道开挖后周边土体应力场的变化及位移非常必要,有针对性地采取了相应的施工措施。随着有限元技术的发展,应更多地将有限元分析用于隧道工程的设计与施工中。参考文献:

[1]　JTJ026-90,公路隧道设计规范[S]1

[2]　王新华1粘土固化浆液在地下工程中的应用[M]1北

京:中国铁路出版社,19981

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