隧道工程
任永强, 乔雄, 刘文高, 倪伟淋, 黄锦聪
初支变形问题是深埋软岩隧道开挖中经常遇到的难题之一。针对在建喀鲁莫其隧道出现的初支大变形、衬砌开裂及拱顶下沉问题, 进行了现场围岩级别判定及变形监测, 对病害原因进行分析。在此基础上提出了支护参数变更的措施, 利用有限元软件对变更参数后的支护效果进行了数值模拟验证, 采用现场监测对施工效果进行了评价。结果表明: (1)病害发生时, 拱顶部分出现喷射混凝土的脱落以及开裂的现象, 且变形部分有着明显的持续增长, 变形速度量值较大, 纵向连接钢筋及初支钢拱架已出现强拉变形, 拱脚处的初支钢拱架已发生断裂, 隧道初支变形较大, 整体呈现为挤压性变形, 拱脚处收敛值及速率均大于拱顶位置, 拱脚最大收敛值达50 mm, 最大收敛速率为29 mm/d, 拱脚收敛出现了突变, 变形呈现出持续增加的趋势。(2)数值模拟结果显示变更参数后拱顶下沉、拱腰和拱脚的收敛相比于原支护参数下的位移分别减小了80%, 90.8%和96.2%, 变更后的SVa支护参数产生的位移变形较小, 在拱顶、拱腰以及拱脚位置产生的变形均符合设计规范的要求, 能够保证隧道施工的安全性和结构的稳定性。(3)对比变更后支护参数的数值模拟与现场实测数据, 发现参数变更后的拱顶沉降、拱腰收敛和拱脚位移均明显减小, 初支大变形的问题得以解决, 围岩整体变形趋于稳定, 隧道各支护形式形状完好, 没有出现明显的破坏现象。
