摘要: 為了分析公路隧道改擴(kuò)建方案的可行性以及公路隧道不同改擴(kuò)建施工工法時(shí)圍巖擾動(dòng)后的力學(xué)特性,以濟(jì)南繞城高速港溝立交至殷家林樞紐段改擴(kuò)建工程某公路隧道為研究對(duì)象,比選3種公路隧道改擴(kuò)建方案; 建立三維數(shù)值模型,對(duì)比最佳方案不同施工工法時(shí)的圍巖力學(xué)特性; 利用有限差分軟件FLAC 3D內(nèi)置的FISH語(yǔ)言對(duì)圍巖塑性區(qū)體積求和計(jì)算,探討左線公路隧道改擴(kuò)建過(guò)程對(duì)右線公路隧道的影響。結(jié)果表明: 綜合考慮改擴(kuò)建施工難度、 運(yùn)營(yíng)安全性、 后期提速、 管養(yǎng)難度、 工程造價(jià)等因素,確定公路隧道改擴(kuò)建為雙八車道隧道為公路隧道改擴(kuò)建最佳方案; 圍巖位移隨著公路隧道開(kāi)挖深度的增加而增大,并且在開(kāi)挖斷面處增大最快; 圍巖的壓應(yīng)力集中區(qū)為公路隧道的拱腳處,而拱頂和拱底壓應(yīng)力較小并向拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變; 圍巖塑性區(qū)破壞方式以剪切破壞為主,可及時(shí)施作支護(hù)結(jié)構(gòu)控制圍巖變形; 綜合考慮公路隧道改擴(kuò)建施工的可行性、 安全性和經(jīng)濟(jì)性,確定中隔壁法為公路隧道改擴(kuò)建最優(yōu)施工工法。
關(guān)鍵詞: 隧道工程; 改擴(kuò)建; 公路隧道; 數(shù)值模擬; 施工工法; 圍巖穩(wěn)定性
中圖分類號(hào): U45
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
開(kāi)放科學(xué)識(shí)別碼(OSID碼):
Schemes Comparison and Construction Methods Numerical Simulation
of Highway Tunnel Reconstruction and Expansion
LIU Tianqi, FENG Xianda, HE Jiazhi
(School of Civil Engineering and Architecture, University of Jinan, Jinan 250022, Shandong, China)
Abstract: To analyze feasibility of highway tunnel reconstruction and expansion schemes and mechanical characteristics of surrounding rocksafterdisturbancewithdifferentreconstructionandexpansionconstructionmethodsofhighwaytunnels,takingahighwaytunnelinthereconstructionandexpansionprojectofGanggouInterchangetoYinjialinHubsection ofJinanRingExpresswayastheresearchobject,threehighwaytunnel reconstruction and expansion schemes were compared.Athree-dimensionalnumericalmodelwasestablishedtocomparemechanicalcharacteristicsofsurrounding rocks with different construction methods of the best scheme. Plasticzonevolumesofsurroundingrocksweresummedupbyusing built-in FISH language of finite difference software FLAC 3D to explore impacts of reconstruction and expansion processes of left-line highway tunnels on right-line highway tunnels. The results show that comprehensively considering factors such as construction difficulty of reconstruction and expansion, operational safety, speed increase in later period, management difficulty, and project cost, it is determined that reconstruction and expansion of highway tunnels into double eight-lane tunnels is the best scheme for highway tunnel reconstruction and expansion. The surrounding rock displacement increases with the increase of highway tunnel excavation depth, and increases fastest at excavation sections. The compressive stress concentration area of surrounding rocks is at arch foot of the highway tunnel, while the compressive stress at vault and arch bottom is smaller and changes to tensile stress. The plastic zone failure mode of surroundingrocksismainlyshearfailure, and the supporting structure can be implemented in time to controlsurroundingrockdeformation.Comprehensively consideringfeasibility,safety,andeconomyofthehighwaytunnel reconstruction and expansion construction, center diaphragm is determined as the optimal construction method for highway tunnel reconstruction and expansion.
Keywords: tunneling;reconstructionandexpansion;highwaytunnel;numericalsimulation;construction method; stability of surrounding rock
公路運(yùn)輸作為迅速發(fā)展的交通運(yùn)輸行業(yè)的重要主體,已逐漸無(wú)法滿足日益增大的交通運(yùn)輸量需求。截至2022年底,我國(guó)公路總里程達(dá)到5.35×106 km,較2021年底增加了7.41×104 km[1]。早期修建的雙向四車道公路隧道因設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)水平的限制而出現(xiàn)襯砌開(kāi)裂、 變形、 滲漏水等多種問(wèn)題,已嚴(yán)重制約交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。作為公路的控制性工程,公路隧道改擴(kuò)建是解決交通運(yùn)輸能力不足的有效途徑之一。隧道改擴(kuò)建是指對(duì)于無(wú)法滿足交通運(yùn)輸量的既有隧道,拆除原有支護(hù)結(jié)構(gòu)后擴(kuò)建和改造,以實(shí)現(xiàn)隧道斷面的增大[2]。隧道改擴(kuò)建會(huì)打破原有隧道的受力平衡狀態(tài),引起圍巖的二次擾動(dòng),增加圍巖的損傷和變形,從而增加隧道改擴(kuò)建的難度。國(guó)內(nèi)外隧道改擴(kuò)建目前處于發(fā)展初期,同時(shí)施工過(guò)程中圍巖的力學(xué)特性復(fù)雜,因此尚缺乏足夠的理論和工程經(jīng)驗(yàn)[3]。Jia等[4]通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析單管隧道中導(dǎo)坑擴(kuò)建為雙連拱隧道的力學(xué)特性,得出后行隧道引起的地表沉降較大的結(jié)論。李秀地等[5]從爆破角度分析爆破產(chǎn)生的應(yīng)力波對(duì)公路隧道圍巖和運(yùn)營(yíng)公路隧道襯砌的影響,得出泉廈高速公路大帽山隧道原位改擴(kuò)建爆破的控制藥量為最大段裝藥量不超過(guò)12 kg等效三硝基甲苯。宋戰(zhàn)平等[6]通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析典型公路隧道改擴(kuò)建文獻(xiàn)及案例,綜述了改擴(kuò)建公路隧道圍巖壓力計(jì)算方面的研究動(dòng)態(tài)與不足,闡述了人工智能等新技術(shù)在公路隧道改擴(kuò)建中的應(yīng)用前景。葉連超等[7]以國(guó)內(nèi)近30 a的隧道改擴(kuò)建數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),提出了基于三角模糊數(shù)的灰狼優(yōu)化算法隧道優(yōu)選模型,結(jié)果表明,該模型在結(jié)合三角模糊數(shù)后,具有較強(qiáng)的小樣本處理能力和較高的優(yōu)選精度。Sweeney[8]與Chehade等[9]通過(guò)分析隧道改擴(kuò)建的不同施工工法,得出施工工法對(duì)土體沉降及圍巖內(nèi)力有重大影響的結(jié)論。柏謙等[10]考慮隧道破壞的傾斜滑動(dòng)面的摩阻力,通過(guò)簡(jiǎn)化隧道拱頂上方滑裂面曲線并基于太沙基理論,提出更符合實(shí)際測(cè)量值的改進(jìn)圍巖壓力計(jì)算方法。雖然上述學(xué)者從隧道圍巖施工擾動(dòng)、 爆破炸藥用量以及數(shù)值模型方面深入研究了隧道改擴(kuò)建,但是關(guān)于公路隧道改擴(kuò)建方案比選和施工工法數(shù)值模擬方面的研究相對(duì)不足[11]。
本文中以濟(jì)南繞城高速港溝立交至殷家林樞紐段改擴(kuò)建工程某公路隧道(后文中在不至于引起歧義的情況下簡(jiǎn)稱隧道)為研究對(duì)象,從施工難度、 運(yùn)營(yíng)安全性、 后期提速、 管養(yǎng)難度、 工程造價(jià)等角度比選3種隧道改擴(kuò)建方案,得出最佳方案,并建立三維數(shù)值模型,對(duì)比最佳方案不同施工工法時(shí)的圍巖力學(xué)特性,得出最優(yōu)施工工法。
1 工程概況
濟(jì)南繞城高速港溝立交至殷家林樞紐段改擴(kuò)建工程某隧道位于濟(jì)南市繞城高速公路南線十六里河鎮(zhèn)壙村與港溝鎮(zhèn)黑龍峪村之間, 為分離式雙向四車道隧道。 隧道全長(zhǎng)為1 189 m, 左、 右洞間距為18.8~33.0 m, 根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果, 隧道洞身范圍內(nèi)的巖體多為強(qiáng)風(fēng)化-中風(fēng)化石灰?guī)r, 巖體較破碎, 穩(wěn)定性一般, 隧道圍巖等級(jí)主要為Ⅳ、 Ⅴ級(jí); 隧道洞口位于山坡坡麓, 地形較緩, 山坡基巖裸露, 植被不發(fā)育。 該隧道于2002年投入使用, 在內(nèi)、 外因素的影響下, 隧道結(jié)構(gòu)逐漸劣化, 隧道出現(xiàn)洞門開(kāi)裂且滲漏水、 襯砌開(kāi)裂、 襯砌表面滲漏水、 混凝土破裂、 隧道開(kāi)裂且破損等病害, 如圖1所示。 近年來(lái)濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展, 公路運(yùn)輸需求日益增大, 雙洞四車道已滿足不了交通運(yùn)輸?shù)囊螅?因此該隧道迫切須要擴(kuò)建換砌以解決高速公路通行能力不足的問(wèn)題。
2 隧道改擴(kuò)建方案比選
充分考慮既有隧道地質(zhì)、 地貌、 地形以及勘探資料等,并結(jié)合濟(jì)南隧道建筑限界與結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況,以及濟(jì)南市繞城高速公路隧道改擴(kuò)建形式和規(guī)劃建設(shè)要求,提出3種隧道改擴(kuò)建方案: 1)方案1,既有隧道改擴(kuò)建為雙八車道隧道; 2)方案2,增建單洞四車道隧道; 3)方案3,增建分離式雙洞四車道隧道。表1所示為3種隧道改擴(kuò)建方案的比選分析結(jié)果。由表可知: 方案2、 3雖然最大限度地利用了既有隧道,施工工藝成熟且風(fēng)險(xiǎn)小,但是所利用的既有隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低, 影響行車舒適性和安全性, 并且路面寬度僅為8.5 m, 不滿足現(xiàn)行規(guī)范中時(shí)速為80 km/h的要求, 無(wú)法提速。 同時(shí), 隧道的洞室數(shù)量增加, 造成交通事故率上升及管養(yǎng)成本增加。 相比之下, 方案1重建了隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)與防排水系統(tǒng), 能有效解決隧道運(yùn)營(yíng)以來(lái)持續(xù)存在的襯砌滲漏水、 開(kāi)裂等問(wèn)題, 以及襯砌脫空、 襯砌厚度不足、 空間狹窄而易刮擦等安全隱患, 有利于運(yùn)營(yíng)期交通組織、 交通安全以及后期提速, 優(yōu)勢(shì)顯著, 因此方案1為最佳方案。
3 隧道改擴(kuò)建圍巖力學(xué)特性分析
既有隧道圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài),改擴(kuò)建為雙八車道隧道時(shí)須先拆除隧道原支護(hù)結(jié)構(gòu),然后兩側(cè)擴(kuò)建并重新建立防排水系統(tǒng)。在該過(guò)程中,隧道圍巖經(jīng)歷復(fù)雜的變化,而不同的改擴(kuò)建施工工法對(duì)圍巖產(chǎn)生不同程度的擾動(dòng),因此通過(guò)合理而準(zhǔn)確地模擬不同施工工法的圍巖力學(xué)特性,可以為隧道的安全施工提供指導(dǎo)。本文中采用數(shù)值模擬方法研究分析全斷面法、 中隔壁法和交叉中隔壁法3種施工工法時(shí)的圍巖力學(xué)特性[12]。
3.1 隧道改擴(kuò)建施工工法
隧道改擴(kuò)建的成功與否在很大程度上取決于所選擇的施工工法、 開(kāi)挖工序與隧道所處的圍巖情況是否相適應(yīng),并且選擇合理的施工工法對(duì)隧道改擴(kuò)建的施工安全具有重要意義[13]。3種隧道改擴(kuò)建施工工法開(kāi)挖工序示意圖如圖2所示。
3.2 三維數(shù)值模型建立
采用有限差分軟件FLAC 3D,對(duì)既有隧道里程樁樁號(hào)為K32+400至K32+450的Ⅳ級(jí)圍巖區(qū)路段建立三維數(shù)值模型。該模型長(zhǎng)度、 寬度、 高度分別為220、 50、 120 m,拱頂埋深均值為40 m,計(jì)算范圍超過(guò)土體最小開(kāi)挖影響范圍3D~5D(其中D為隧道直徑),隧道斷面取為多中心式圓拱斷面。舊隧道內(nèi)輪廓采用單心圓斷面,跨度為11.14 m,左、 右線間距為19.8 m,在舊隧道的基礎(chǔ)上,新建隧道跨度為19.83 m,高度為12.58 m。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和開(kāi)挖部分進(jìn)行組別劃分,隧道三維數(shù)值模型如圖3所示。該模型由179 433個(gè)單元(zones)和144 108個(gè)節(jié)點(diǎn)(grid-points)組成; 上部地表邊界為自由邊界,不設(shè)約束,底面固定,四周約束水平位移; 采用八節(jié)點(diǎn)六面體實(shí)體單元模擬山體、 圍巖和隧道改擴(kuò)建二次襯砌,采用四節(jié)點(diǎn)殼單元模擬隧道的二次襯砌以及隧道改擴(kuò)建初期支護(hù)。
在隧道施工過(guò)程中,圍巖在初期支護(hù)施作之前承擔(dān)自身荷載的60%,剩余荷載作用于初期支護(hù),施作二次襯砌作為安全儲(chǔ)備,假定圍巖為理想彈塑性介質(zhì),采用莫爾-庫(kù)侖屈服準(zhǔn)則數(shù)值計(jì)算,屈服函數(shù)[14]為
fs=σ1-σ31+sin φ1-sin φ+2c1+sin φ1-sin φ ,(1)
ft=σ3-σt ,(2)
式中: fs為圍巖的剪切破壞函數(shù); σ1為圍巖的最大主應(yīng)力; σ3為圍巖的最小主應(yīng)力; φ為圍巖的內(nèi)摩
擦角; c為圍巖的黏聚力; ft為圍巖的拉伸破壞函數(shù); σt為圍巖的抗拉強(qiáng)度。圍巖的破壞狀態(tài)通過(guò)式(1)、 (2)中的fs、 ft判斷。
3.3 圍巖與支護(hù)參數(shù)
根據(jù)地質(zhì)工程勘測(cè)報(bào)告及設(shè)計(jì)資料, 隧道里程樁樁號(hào)為K32+400至K32+450的路段的巖體以強(qiáng)-中風(fēng)化石灰?guī)r為主, 圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí), 隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)參數(shù)如表2所示。
4 模擬結(jié)果與分析
通過(guò)有限差分軟件FLAC 3D,采用全斷面法、 中隔壁法和交叉中隔壁法模擬計(jì)算既有隧道施工開(kāi)挖過(guò)程。 在隧道開(kāi)挖深度為25 m處斷面設(shè)置4個(gè)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)隧道改擴(kuò)建后拱頂沉降、 拱底隆起和邊墻收斂值的大小,分析圍巖應(yīng)力以及圍巖塑性區(qū)的變化規(guī)律。
4.1 位移分析
3種隧道改擴(kuò)建施工工法時(shí)的右、左線隧道拱頂
累積沉降如圖4所示。 由圖4(a)可知: 隨著右線隧道開(kāi)挖的推進(jìn), 當(dāng)開(kāi)挖深度小于25 m時(shí), 拱頂沉降變化較??; 當(dāng)開(kāi)挖深度大于25 m時(shí), 沉降增加的趨勢(shì)由緩變快, 最終趨于穩(wěn)定; 3種施工工法時(shí)的拱頂沉降均較小, 分別為12.02、 11.49、 10.78 mm。 由圖4(b)可知: 在左線隧道改擴(kuò)建過(guò)程中, 拱頂沉降曲線趨勢(shì)與右線的大致相同, 先開(kāi)挖的右線隧道導(dǎo)致左線隧道改擴(kuò)建前圍巖發(fā)生較小的變形, 初始位移為1.2 mm。 隨著開(kāi)挖推進(jìn)距離的增加, 拱頂沉降逐漸增大, 最后趨于穩(wěn)定, 在初始位移的基礎(chǔ)上, 3種施工工法時(shí)的拱頂沉降增量分別為11.99、 11.47、 11.00 mm??梢?jiàn),全斷面法、 中隔壁法、 交叉中隔壁法施工引起的拱頂沉降均較小,滿足安全施工的要求。
從右線隧道受左線隧道改擴(kuò)建前、 后的拱頂沉降值變化可得,3種施工工法時(shí)右線隧道的拱頂沉降增量分別為0.71、 0.69、 0.69 mm。由此可知,左線隧道后開(kāi)挖會(huì)影響已經(jīng)改擴(kuò)建完成的右線隧道,圍巖繼續(xù)發(fā)生小幅沉降,但二次沉降值較小,不會(huì)對(duì)二次襯砌和防排水系統(tǒng)造成影響。
3種隧道改擴(kuò)建施工工法時(shí)的隧道拱底隆起和左、 右邊墻收斂值如表3所示。從表中可以看出: 由隧道改擴(kuò)建引起的左、 右線拱底隆起大致相同, 最大值為17.75 mm, 位移較小, 滿足安全施工的要求。 全斷面法的拱底隆起均大于其他2種施工工法的。 3種施工工法時(shí)左線隧道改擴(kuò)建的拱底隆起均小于右線隧道的, 原因是右線隧道改擴(kuò)建過(guò)程造成左線隧道圍巖擾動(dòng), 導(dǎo)致最終監(jiān)測(cè)值存在差異。 左、 右邊墻收斂值相對(duì)差異較小, 對(duì)隧道橫斷面變形影響較小。
4.2 圍巖應(yīng)力分析
在隧道改擴(kuò)建過(guò)程中,隨著舊襯砌的拆除以及圍巖的繼續(xù)改擴(kuò)建, 導(dǎo)致圍巖應(yīng)力重分布。 全斷面法時(shí)的圍巖主應(yīng)力分布云圖如圖5所示。 從圖5(a)中可以看出, 隧道兩側(cè)拱腳處呈現(xiàn)出明顯的壓應(yīng)力集中現(xiàn)象,而拱頂和拱底的壓應(yīng)力較小。從圖5(b)中可以看出,拱頂和拱底為拉應(yīng)力集中區(qū)。原因是在隧道改擴(kuò)建過(guò)程中,圍巖向臨空面發(fā)生變形,拱頂位置應(yīng)力逐漸向圍巖深部和隧道兩側(cè)轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致拱腳處壓應(yīng)力迅速增大而拱頂壓應(yīng)力減小轉(zhuǎn)為拉應(yīng)力,最終達(dá)到新的平衡狀態(tài)[3]。
3種隧道改擴(kuò)建施工工法時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處圍巖的最大、 最小主應(yīng)力如表4所示。 由表可知: 3種施工工法中圍巖壓應(yīng)力集中區(qū)位于拱腳處; 全斷面法時(shí)的最大主應(yīng)力為-1.175 MPa; 中隔壁法時(shí)的最大主應(yīng)力為-1.109 MPa, 相對(duì)于全斷面法時(shí)的減小5.6%; 交叉中隔壁法時(shí)的最大主應(yīng)力為-1.079 MPa, 相對(duì)于全斷面法時(shí)的減小8.2%;相對(duì)于全斷面法,中隔壁法時(shí)的最小主應(yīng)力減小3.8%, 交叉中隔壁法時(shí)的減小8.2%。
4.3 圍巖塑性區(qū)分析
圍巖塑性區(qū)的分布范圍是評(píng)價(jià)隧道穩(wěn)定性的重要依據(jù)[15]。 在隧道改擴(kuò)建過(guò)程中, 既有隧道圍巖受到二次擾動(dòng), 導(dǎo)致圍巖發(fā)生大規(guī)模變形和開(kāi)裂破壞等問(wèn)題。 圍巖應(yīng)力演化規(guī)律十分復(fù)雜, 因此隧道改擴(kuò)建過(guò)程中的圍巖塑性區(qū)是評(píng)價(jià)施工工法優(yōu)劣的重要指標(biāo)。 本文中利用FLAC 3D軟件內(nèi)置的FISH語(yǔ)言, 實(shí)現(xiàn)圍巖塑性區(qū)體積的求和計(jì)算。 3種隧道改擴(kuò)建施工工法時(shí)的圍巖塑性區(qū)體積如表5所示。 由表可知: 在3種施工工法改擴(kuò)建施工過(guò)程中, 圍巖整體的塑性破壞以剪切破壞為主,其次為拉伸破壞。 整體而言, 相對(duì)于中隔壁法、 交叉中隔壁法, 全斷面法時(shí)隧道圍巖的剪切破壞體積和拉伸破壞體積均最大, 表明相對(duì)于全斷面法, 采用中隔壁法、 交叉中隔壁法施工對(duì)圍巖的破壞程度顯著減小。
4.4 施工工法評(píng)價(jià)
基于隧道改擴(kuò)建方案的可行性、 經(jīng)濟(jì)性及安全性綜合考慮3種施工工法。3種施工工法的圍巖位移和應(yīng)力相差較小,滿足安全施工要求。全斷面法造成的隧道位移及圍巖應(yīng)力均最大,不利于穩(wěn)定性控制。交叉中隔壁法能明顯減小圍巖變形,但是在實(shí)際施工過(guò)程中,工序繁雜且工期延長(zhǎng)。綜合考慮,確定中隔壁法為最優(yōu)施工工法。
5 結(jié)論
本文中通過(guò)對(duì)濟(jì)南繞城高速港溝立交至殷家林樞紐段改擴(kuò)建工程某隧道的改擴(kuò)建方案比選以及施工工法評(píng)價(jià),綜合分析既有雙線隧道結(jié)構(gòu)等方面的問(wèn)題,利用有限差分軟件模擬分析改擴(kuò)建隧道,得出如下主要結(jié)論:
1)結(jié)合舊隧道實(shí)際情況,綜合考慮施工難度、 運(yùn)營(yíng)安全性、 后期提速、 管養(yǎng)難度以及工程造價(jià)等因素,推薦采用方案1即隧道改擴(kuò)建為雙八車道隧道作為最佳方案。該方案在保證運(yùn)營(yíng)安全性和符合規(guī)范要求的前提下,可以減小管養(yǎng)難度,增強(qiáng)通行能力,同時(shí)解決了既有隧道的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。
2)隧道改擴(kuò)建圍巖力學(xué)特性數(shù)值模擬結(jié)果表明,3種施工工法時(shí)的拱頂沉降、 拱底隆起以及左、 右邊墻收斂監(jiān)測(cè)值均較小。在開(kāi)挖深度為25 m處,沉降增加趨勢(shì)較顯著,而后趨勢(shì)變緩。左線隧道開(kāi)挖造成已建好的右線隧道圍巖小幅度沉降,但是對(duì)二次襯砌和防排水系統(tǒng)影響較小。
3)3種施工工法時(shí)的圍巖應(yīng)力分布趨勢(shì)相似,圍巖壓應(yīng)力主要集中于拱腳處,拱頂和拱底的壓應(yīng)力較小。圍巖塑性區(qū)體積分析表明,改擴(kuò)建過(guò)程中圍巖整體的塑性破壞以剪切破壞為主,破壞范圍較大。為了避免隧道開(kāi)挖過(guò)程圍巖出現(xiàn)大變形,應(yīng)及時(shí)施作錨桿等支護(hù)措施。
4)綜合考慮隧道改擴(kuò)建施工的可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性,中隔壁法可以作為該隧道改擴(kuò)建的最優(yōu)施工工法,研究成果可以為類似的隧道改擴(kuò)建工程提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1] 交通運(yùn)輸部. 2022年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL]. (2023-06-16) [2023-10-10]. https://xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/zhghs/202306/t20230615_3847023.html.
[2] 彭念. 原位擴(kuò)建隧道圍巖力學(xué)響應(yīng)機(jī)理研究[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2010.
[3] 孫興山, 董會(huì)飛, 蘇興炬, 等. 漳龍高速公路擴(kuò)建隧道圍巖力學(xué)特性三維有限元分析[J]. 隧道建設(shè), 2016, 36(1): 52.
[4] JIA Y L, XIA Y X, CHEN X D, et al. Force and deformation characteristics during the reconstruction and expansion of shallow single-tubetunnelsintolarge-spanmultiarchtunnels[J].Advances in Materials Science and Engineering, 2019, 2019: 2783784.
[5] 李秀地, 蔣樹(shù)屏, 劉元雪, 等. 大斷面小凈距隧道原位擴(kuò)建爆破振動(dòng)控制[J]. 爆破, 2014, 31(3): 85.
[6] 宋戰(zhàn)平, 張澤坤, 程昀, 等. 既有公路隧道改擴(kuò)建技術(shù)研究動(dòng)態(tài)及展望[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào), 2023, 19(4): 1216.
[7] 葉連超, 何江陵, 李科, 等. 基于三角模糊數(shù)與GWO-ELM模型的公路隧道改擴(kuò)建方案優(yōu)選研究[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù), 2023, 60(3): 55.
[8] SWEENEY P. A study of interaction effects due to bored tunnels in clay[D]. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, 2006.
[9] CHEHADE F H, SHAHROUR I. Numerical analysis of the interaction between twin-tunnels: influence of the relative position and construction procedure[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2008, 23(2): 210.
[10] 柏謙, 趙文, 王鑫, 等. 既有改擴(kuò)建淺埋巖石隧道的圍巖壓力計(jì)算方法研究[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 202 52(5): 1562.
[11] 楊靈, 韓立軍, 蔚立元. 淺埋隧道洞口段Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖方案比選數(shù)值分析[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù), 2013, 50(1): 67.
[12] 周紹文, 周勇狄, 賈艷領(lǐng). 既有單線隧道擴(kuò)建方案優(yōu)化及施工力學(xué)行為分析[J]. 西部交通科技, 2022(6): 112.
[13] 劉泉聲, 張偉, 盧興利, 等. 斷層破碎帶大斷面巷道的安全監(jiān)控與穩(wěn)定性分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010,29(10): 1954.
[14] 劉泉聲, 孫興山, 蘇興矩, 等. 后祠改(擴(kuò))建隧道施工方案優(yōu)化分析[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版), 2016, 49(4): 545-546.
[15] 朱根橋, 林志, 朱育才, 等. 隧道原位擴(kuò)建對(duì)鄰近建筑物影響評(píng)估的研究[J]. 巖土力學(xué), 2012, 33(增刊2): 251.
(責(zé)任編輯:王 耘)
濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2025年1期