平行三孔大断面小净距隧道施工技术与力学特性研究

为了满足日益增长的交通需求,对平行三孔或三孔以上的大断面小净距隧道的建设需求已初露倪端。然而,由于这类隧道结构型式的特殊性和新颖性,隧道施工相互影响大,在设计和施工过程中均存在许多关键问题需要解决,因此,对该型隧道施工力学特性进行有针对性的研究显得十分必要。 本文以韩府山平行三孔大断面小净距隧道为依托工程,通过理论分析、数值模拟和现场实测,对平行三孔大断面小净距隧道的施工技术和力学特性作了细致的研究探讨。论文主要完成以下几方面的工作： (1)论文总结了国内外小净距隧道的研究现状,利用二维有限差分法,针对不同围岩条件和不同隧道净距,对平行三孔大断面小净距隧道和普通两车道双孔小净距隧道围岩力学特性进行对比分析。在平行三孔大断面小净距隧道的设计与施工中应重点关注中洞受力状态和中夹岩柱稳定性。 (2)结合工程实际,利用三维有限差分法,对三孔隧道施工顺序、二衬施作顺序、隧道施工方法以及隧道纵向空间距离进行数值模拟计算,并将部分成果与现场实测结果进行比较,得出各自最优施工方案,同时分析了隧道施工力学特征和规律。 (3)结合铁路隧道设计规范,同时考虑三孔隧道先后开挖相互作用对围岩压力分布产生的影响,提出了平行三孔大断面小净距隧道围岩压力与荷载分析模式。在此基础上,分别建立了浅埋非偏压和浅埋偏压情形下该型隧道围岩压力计算方法和计算公式。