122 施工技术 第43卷 a方法1 b方法2 c方法3.4 图1浅埋段各施工方法断面形式 Fig.1Sections of shallow-buried tunnel for different construction methods 隧道浅埋段原设计施工方法提出以下优化思路。
浅埋段隧道埋深取20m，隧道断面为三心圆断 1)适当减小中间岩柱的体积，相对于初始设计 面，断面宽17m、高11.89m，围岩为V级，模型范围 方法适当提高围岩的自承能力，便于中间岩柱中下 为：左、右两侧各取隧道开挖跨度的3倍（51m），底 部台阶一次性开挖。
部取隧道开挖高度的3倍多（40m），隧道锚杆加固 2)相对于初始设计方法适当增加左、右导坑的 区深度取4m，初衬厚30cm，二衬厚60cm，临时支护 尺寸，便于提高导坑的机械化施工程度。
厚20cm。
模型上边界取自由边界，左、右两侧边界 3）仰拱紧跟拆除临时支护工序进行，便于使用 加水平约束，底部边界施加固定约束。
计算模型如 机械，提高施工速度。
图2所示。
由此提出几种改进方法进行对比分析如下：① 方法1原始设计的双侧壁导坑法（见图1a）；②方 法2中间岩柱顶部宽度变小的双侧壁导坑法（见 图1b）；③方法3中间岩柱中部宽度变小的双侧壁 导坑法（见图1c）；④方法4针对方法3提前拆临 时支护，再做仰拱的双侧壁导坑法（见图1c）。
初始设计双侧壁导坑法中，中间岩柱尺寸为： 图2计算模型 上部宽9.86m，中间部位宽4.65m。
结合现场施工 Fig.2 Calculation model 情况及机械设备，拟定方法2的中间岩柱上部尺寸 3.2计算参数选取 在设计基础上减小3m；方法3和4的中间岩柱中间 通过ANSYS软件对隧道开挖过程进行平面应 部位的尺寸在设计基础上减小1.5m。
变分析，采用应力释放法和软件中的“生死单元”功 2.2各施工方法施工效应对比 能模拟隧道施工过程。
围岩采用理想弹塑性模型， 4种开挖方法施工过程中的进度及施工难度等 服从Drucker-Prager准则，支护采用弹性模型。
锚杆 方面的对比分析如表1所示。
加固效应通过提高加固区围岩材料参数进行模拟。
表1各施工方法施工对比分析 仿真分析计算所采用的计算参数如表2所示。
Table 1 Comparison of double-side-wall heading methods 表2材料参数 方法 日进尺/m 作业区域 机械作业 Table 2Material parameters 方法1 0.5~0.8 较小 小型 方法2 0.7-0.9 较大 中小型 类别 重度 弹性模量泊松比内摩擦角黏聚力 方法3 0.7-0.9 较大 中小型 y/（kNm-) E/CPa μ /（°) c/MPa 方法4 0.9~1.2 相对最大 中小型，仰拱施作方便 强风化泥岩 18 1.6 0.40 20 0.1 加固区围岩 20 2.0 0.35 27 0.2 由图1和表1可知，方法2~4相对于方法1 初期支护及 临时支护 23 29.0 0.20 都减少了1个施工步序（中间只分2个台阶），且增 - 加了作业区域，便于相对大些的机械作业，提高了 二次衬砌 23 28.0 0.20 注：计算参数依据《公路隧道设计规范》JTGD70-2004及地勘资 日进尺量。
而方法4相对于方法2和3提前拆除了 料综合选取 临时支护，这样在施作仰拱时增加了施工作业空 间，更便于机械施工，增加了日进尺。
3.3各施工方法计算结果与分析 3各施工方法数值仿真分析 3.3.1计算结果 3.1计算模型 1)临时支护受力情况 万方数据
2014 No. 23 陈林杰等：泥岩地质条件下浅埋特大断面隧道施工方法优化研究 123 隧道开挖过程中，隧道临时支护主要起支撑作 施工步 用，受力主要表现为受压。
00 9 111315 -0.2 由各工法中临时支护最大压应力出现时的支 -0.6 护应力可知：①临时支护受力由大到小依次为 -0.8 方法1（11.1MPa）>方法2（9.86MPa）>方法3，4 收 -1.0 -1.2 （8.04MPa）；②方法1，3，4临时支护的最大压应 版-14 1.6 力均出现在中间岩柱中下台阶开挖之前，而方法2 1.8 出现在中间岩柱全部开挖之后；③方法1，3，4临 图4各工法周边收敛曲线对比 时支护的最大压应力出现在临时支护的最顶端， Fig.4Comparison of horizontal displacement curves 而方法2的最大压应力出现在临时支护的最 由图3，4可知：①4种双侧壁导坑法的围岩变 底端。
形量比较接近，拱顶累计沉降约2.65mm，最大...
