PDF《大断面海底隧道软弱地层 CRD 法施工稳定性 控制研究》

438 个实体单元节点.其模拟结果 见图 3~5. 导洞

1 导洞

2 导洞

4 导洞

3 A′ A C′ C H1 第26 卷增2黄明琦,等. 大断面海底隧道软弱地层 CRD 法施工稳定性控制研究 ?

3807 ? 图3步距为

15 m 时隧道拱顶最大沉降(单位:m) Fig.3 The maximum settlement of tunnel roof at step of

15 m (unit:m) 图4步距为

10 m 时隧道拱顶最大沉降(单位:m) Fig.4 The maximum settlement of tunnel roof at step of

10 m (unit:m) 图5步距为

5 m 时隧道拱顶最大沉降(单位:m) Fig.5 The maximum settlement of tunnel roof at step of

5 m (unit:m) 步距为 15,10,5 m 时隧道拱顶最大沉降分别 为98,94,89 mm,可见步距会对隧道的拱顶沉降 造成一定的影响,步距越大,产生的沉降越大,与 实际观测情况一致,但这种影响并不太明显. (3) 初期支护各部自成环及全断面成环时间长 短 由表

4 可知,变形过大段 CRD 各部自成环平均 时间 5.250 d 比变形较小段 CRD 各部自成环平均时 间4.575 d 多0.675 d,合16.2 h. 表4CRD 各部各自成环平均时间及全断面闭合时间对比 Table

4 Comparisons of closing time at each step of CRD method and time of full section close d 自成环时间 测点里程

1 部2部3部4部各部 平均 ZK12+395~ ZK12+395355

6 5.7 3.8 5.5 5.250 63.7 ZK12+280~ ZK12+240

6 4.1 4.2 4.0 4.575 30.2 两段全断面初期支护闭合成环时间相差 63.7- 30.2 = 33.5 d. 各部自成环时间和全断面闭合成环时间加长, 不能做到及时封闭,导致沉降变形的加大. (4) 永久仰拱未能及时紧跟 由表

5 可以看出,施作永久仰拱后,拱顶下沉 速度比永久仰拱施作前明显减少,只是施作前的 27.68%(取为均值). (5) 初期支护背后填充注浆不及时 喷射混凝土不可能与围岩完全密贴,开挖轮廓 线周围一定范围内围岩松弛,初期支护与围岩不仅 起不到共同承载的作用,而且形成的松动荷载还要 作用在初期支护上, 致使初期支护变形加大. 因此, 加强初期支护背后充填注浆,增强喷射混凝土与围 岩的密贴程度,可以提高初期支护与围岩的共同承 载能力.初期支护背后充填注浆后,拱顶最大沉降 值为 127.5 mm,同样条件下不进行充填注浆拱时顶 最大沉降值为 283.1 mm,相比变形减少了 55%,说 明注浆对改良地层效果显著.这两种条件下的数值 模拟结果分别见图 6,7.

4 变形控制措施 4.1 尽早设置临时仰拱,使支护结构封闭成环 由于临时仰拱对抑制未闭合结构早期的下沉和 水平位移起关键作用,所以各部仰拱设置的早晚及 其封闭质量将直接影响到各部结构的沉降和两侧土 体的水平位移,因此在条件具备时,尽早施作临时 仰拱,形成闭合支护结构.从现场量测和数值分析结 果来看,安装仰拱及时形成闭合支护结构对减小拱 顶沉降量起到决定性的作用.针对本工程实际情况, 建议各部自开挖至初期支护(临时仰拱、仰拱)封闭 成环, 不超过

3 d;

全断面初期支护封闭成环时间不 超过

30 d,永久仰拱距

4 部开挖面不超过

30 m. 4.2 控制施工进尺及台阶长度 ?

3808 ? 岩石力学与工程学报

2007 年表5永久仰拱施作前、后的初期支护变形速率对比 Table

5 Comparison of deformation rate ........