隧道穿越富水破碎带施工工艺与数值分析

隧道穿越富水破碎带施工工艺与数值分析
段宝福，朱应磊，吴圣智
(山东省土木工程防灾减灾重点实验室（山东科技大学），山东青岛266590)
[摘要]湖北谷竹高速宴家隧道YK227+268-YK227+233里程段为富水破碎带，强度低、易变形、透水性大，并且出现塌方现象。针对该不良地质条件，采用二重管无收缩双液W$S工法作为主要超前支护手段进行加固止水，有效地改善了掌子面的施工状况。采用双侧壁导坑法进行开挖，减小了一次开挖面积和对土体的过大扰动。利用ABAQUS数值模拟软件进行了数值分析，与现场实测结果基本吻合。

内容摘抄：

1工程概况
宴家隧道是湖北省谷竹高速公路位于竹溪县蒋家堰镇的一段，是湖北省总体交通路网系统中的关键节段工程，工程重要性等级为一级。

2 富水断层破碎带地质分析
2．1初期勘探地质状况
宴家隧道右线YK227+245--YK227+279’段，原地质勘探结果显示，开挖区域以上20m范围内围岩主要为炭质粉砂岩，岩体完整性较好，其饱和抗压强度标准值为29．56MPa，抗拉强度为2．45MPa，．黏聚力c=7．58blPa，内摩擦角妒=41．58°围岩判定为Ⅲ级。

3富水破碎带施工工艺
3．1超前地质预报
根据预报距离，超前地质预报可分为长期和短期超前地质预报。长期超前地质预报的方法和技术手段主要有地面地质调查及其超前预报方法和技术、断层参数法、波速测定法、地质雷达、红外线探测等。短期超前地质预报方法包括掌子面及侧壁地质素描、超前钻孔、超前水平取芯等。一般短期超前地质预报的距离多在掌子面前方10m左右，预报精度比长期超前地质预报高。

4数值模拟分析
4．1数值计算理论
采用地层一结构法按照平面弹塑性有限单元理论对围岩和地表的受力变形进行分析计算。岩土的本构关系采用理想弹塑性模型，屈服破坏准则选用Mohr．Coulomb屈服准则，非线性方程求解选用弹塑性增量理论。

（略）

投稿会员：可爱莹