浅埋超大跨四线隧道Ⅴ级围岩开挖关键参数研究

作     者：刘夏冰 王雨 王文谦 贺少辉 麻建飞 LIU Xiabing;WANG Yu;WANG Wenqian;HE Shaohui;MA Jianfei

作者机构：广东华路交通科技有限公司广州510420 聊城大学建筑工程学院山东聊城252059 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2024年第68卷第7期

页      面：132-140页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：广东省重点领域研发计划资助项目(2022B0101070001) 中铁大桥局集团第四工程有限公司资助项目(CL19048530) 

主　　题：浅埋隧道 超大跨度隧道 Ⅴ级围岩 开挖关键参数 分部开挖 现场测试 数值模拟 

摘      要：为适应城市地形及高铁选线需求,部分线路需以四线超大跨度隧道的形式面临浅埋、Ⅴ级围岩等客观条件,目前缺乏对此类隧道的规范指导,应重点关注其开挖安全。以杭台高铁下北山隧道为工程依托,采用现场测试方法研究其围岩变形、初期支护受力特征,通过三维数值模拟方法对多组工法进行开挖模拟,总结得出浅埋四线高铁隧道Ⅴ级围岩的开挖关键参数。结果表明,采用双侧壁导坑法的拱顶沉降主要发生在各导洞上台阶开挖阶段,中部岩柱开挖对拱顶沉降的贡献为62.2%;依托工程喷射混凝土结构和型钢拱架的安全性均满足施工要求,当前初期支护的安全富余较多;双侧壁导坑法对围岩变形控制效果较好,但三台阶法的围岩应力分布均匀,初期支护的安全系数也满足要求;考虑到原设计双侧壁导坑法存在较多临时支护,为提升施工效率,宜在保障围岩稳定的前提下减少开挖分部数量,探索将双侧壁导坑法优化为少临时支护的三台阶法。