施工技术 2013年1月上 88 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 第42卷第1期 软岩隧道施工中超挖问题的处理探究* 张小明,陈寿根,霍晓龙 (西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031) [摘要]软岩隧道具有变形大和稳定性差等特点,超挖时必须采取适当的处理措施。
应用FLAC"分析软件对软岩 隧道的施工过程进行了模拟,探讨了超挖未回填、未超欠挖、超挖时采用土石碴回填以及超挖时采用C40混凝土回 填等工况对隧道稳定性的影响。
分析结果表明,隧道开挖时严格控制超挖、超挖时采用强度较高材料密实回填对 隧道稳定极其重要。
[关键词】隧道工程;软岩隧道;超挖;数值模拟;围岩;塑性区 [中图分类号】TU74;U455 [文献标识码】A [文章编号】1002-8498(2013)01-0088-04 Study on the Treatment of Over-break in Soft Rock Tunnel Construction Zhang Xiaoming,Chen Shougen,Huo Xiaolong (MOE Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu,Sichuan 610031,China) Abstract:Tunneling in soft rock is featured with large deformation and poor stability. This is especially true when over-break occurs. This paper simulated the tunneling process in soft rock using FLAC3D, and discussed the influence of over-break ,under-break, back-filling with stone ballast and backing with C40 concrete on the tunnel stability. It was found that it is very important to strictly control over-break and when over-break occurs, high strength material should be used for back-filling in dense paction in order to keep the tunnel stability. Key words:tunnels; soft rock tunnel; over-break;simulation;surrounding rocks;plastic zone 1引起超挖的原因及处理现状 4)人为的测量误差、隧道施工中趋于保守的预 1.1超挖原因 留变形量以及施工误差。
1)由于设计规范要求不允许欠挖,如果隧道存 另外,超挖也受隧道埋深和施工方法以及断面 在欠挖的话,首先的问题就是初期支护无法按照设 形状等影响。
但从超挖的本质看,由于开挖出现临 计要求安装,预留变形量也无法满足要求,要完全 空面,当关键块体优势面的抗剪强度小于其下滑力 控制好断面轮廊的开挖是不可能的,所以超挖就成 时,关键块体就会塌滑或塌落,形成超挖。
为了普遍现象。
1.2处理现状 2)目前仍主要采用矿山法施工,相对于掘进机 规范明确要求超挖部分必须回填密实,但实际 或其他方法成本低,而且工序相对简单和适用性 施工中,由于对施工质量监管力度不够,施工方对 广,但是矿山法是以钻爆为手段,钻孔的精度、深 超挖不够重视,或一味地追赶工期等,超挖时只用 度,掌子面的钻孔布置,爆破的炸药量、复杂地质的 混凝土简单压注,不注重压注效果,甚至不加处理 爆炸机理等都难以准确把握。
或简单回填砂土碎石。
3)在围岩条件较差即受地质构造影响严重、节 鉴于以上原因,本文通过模拟分析,把超挖的 理发育、岩体不完整且有软弱夹层地段,为了满足 各种处理方法的效果以量的形式进行表达。
支护要求超挖较大,由于塌方等原因,可能造成局 12数值模拟分析 部大量超挖。
2.1计算模型 2.1.1基本假设 中央高校基本科研业务专项基金资助(SWJTU11ZT33) [作者简介]张小明,硕士研究生,E-mail:nostzxm@163. 假设如下:①围岩材料采用莫尔-库伦准则、大 [收稿日期】2011-10-28:[修订日期]2012-08-24 应变变形模型计算;②地表和各土层均...