基于强度折减法的软硬不均地层隧道开挖方法转换时机研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.06.004

隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (6): 676-682.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.06.004

基于强度折减法的软硬不均地层隧道开挖方法转换时机研究

邓建林

（中铁隧道集团杭州公司，浙江杭州 310000）

收稿日期:2016-02-20 修回日期:2016-04-23 出版日期:2016-06-20 发布日期:2016-06-29
作者简介:邓建林（1968—），男，四川大邑人，1991年毕业于西南交通大学，隧道与地下工程专业，本科，高级工程师，从事铁路、公路、市政、地铁等领域的桥梁、隧道及地下工程等方面的施工管理和技术研究工作。Email： djl20088569@126.com。
基金资助:
中铁隧道集团科技计划项目（隧研合2013-30）

Study of Excavation Method Conversion Time in Heterogeneous Ground Based on Strength Reduction Method

DENG Jianlin

(Hangzhou Company of China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Hangzhou 310000, Zhejiang, China)

Received:2016-02-20 Revised:2016-04-23 Online:2016-06-20 Published:2016-06-29

摘要/Abstract

摘要：

为确定隧道穿越软硬不均地层区段中隔壁台阶法向三台阶七步开挖法的工法转换时机，以某地下公路隧道为工程背景，考虑掌子面与软硬地层分界面不同相交位置关系，应用强度折减法对不同工况下隧道安全系数进行计算，获得掌子面与地层分界面相交位置改变时隧道安全系数的变化规律，通过数值计算，分析不同工况下隧道支护结构的变形及应力特征，进而确定隧道开挖及支护方法转换的合理时机。研究结果表明： 1）当基岩覆盖拱顶厚度达4 m后，隧道安全系数增长速率减慢并很快进入稳定状态； 2）基岩覆盖拱顶厚度达3 m后，支护结构变形及应力基本进入稳定状态； 3）确定当基岩覆盖拱顶厚度为4 m时由中隔壁台阶法转换为三台阶法，并通过工程实践对此转换时机的可靠性进行了验证。

关键词: 隧道, 强度折减法, 安全系数, 软硬不均地层, 工法转换

Abstract:

The tunnel safety factors under different construction cases are calculated by means of strength reduction method. The variation rules of tunnel safety factor vs. relationship between rock and soil interface and tunnel working face are obtained. The deformation and stress of tunnel support structure under different construction cases are analyzed by means of numerical calculation; and then the excavation method conversion time is decided. The study results show that: 1) The variation speed of tunnel safety factor becomes slow when the distance between crown roof and siltite is larger than 4 m. 2) The deformation and stress of support structure becomes stable when the distance between crown roof and siltite is larger than 3 m. 3) When the distance between crown roof and siltite reaches 4 m, it is the time for construction method conversion.

Key words: tunnel, strength reduction method, safety factor, heterogeneous ground, construction method conversion

中图分类号:

U 45

邓建林. 基于强度折减法的软硬不均地层隧道开挖方法转换时机研究[J]. 隧道建设, 2016, 36(6): 676-682.

DENG Jianlin. Study of Excavation Method Conversion Time in Heterogeneous Ground Based on Strength Reduction Method[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(6): 676-682.

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基于强度折减法的软硬不均地层隧道开挖方法转换时机研究

Study of Excavation Method Conversion Time in Heterogeneous Ground Based on Strength Reduction Method

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