小净距隧道合理净距及其施工方法研究

随着我国经济的快速发展,以及考虑区域经济均衡发展,国家对公路建设投资增加的同时,高等级公路逐步从平原微丘区向山岭重丘区延伸。在山岭区高速公路建设中公路隧道的数量日益增多。由于受特殊地形、地质条件及路线平、纵、横指标等组合因素的制约,隧道净距一般难以普通技术规范对双洞净距的要求。在分离式双洞隧道难以解决上述问题时,出现了连拱隧道及小净距隧道等特殊结构型式。但连拱隧道施工工艺相当复杂,工期较长,且存在防水、中墙开裂等质量问题,因此该结构型式的应用受到广泛质疑。与此同时,小净距隧道既较好地解决了双洞隧道接线问题,又有效地克服了连拱隧道的工艺、工期、造价及质量等问题,在山区公路隧道建设中正得到广泛的应用。 本文选题依托京承三期高速公路实际隧道工程,通过理论分析及数值模拟方法,探讨了小净距隧道围岩受力特征,分析了具体工程条件下小净距隧道的合理施工方法,研究了在合理施工方法下的小净距隧道净距优化等问题。 论文通过建立隧道施工有限元力学模型,对小净距隧道在三种开挖方法下的力学特性进行数值模拟。通过对隧道围岩应力、应变特征、围岩位移特征及支护结构受力情况等进行综合比较,给出了Ⅳ级围岩段、一定埋深条件下小净距隧道的合理施工方法。 论文结合小净距隧道合理施工方法的分析结果,对采用合理施工方法时,一定埋深的小净距隧道在不同净距下的力学特性进行数值模拟,给出了Ⅳ级围岩条件下小净距隧道的合理净距值。