基于中条山隧道的台阶法几何参数优化分析

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2017.12.007

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (12): 1550-1556.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2017.12.007

基于中条山隧道的台阶法几何参数优化分析

邓涛¹，刘大刚^{1, *}，蔡闽金¹，赵思光¹，何伟²

（1. 西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031； 2. 中铁隧道局集团有限公司勘察设计研究院， 广东广州 511458）

收稿日期:2017-05-09 修回日期:2017-07-20 出版日期:2017-12-20 发布日期:2018-01-04
作者简介:邓涛 (1993—)，男，四川冕宁人，西南交通大学土木工程学院在读硕士，研究方向为隧道及地下工程。Email： 349928617@qq.com。*通信作者：刘大刚, Email： 82384975@qq.com。
基金资助:
中铁隧道集团科技创新计划（隧研合2015-01）

Optimization Analysis of Geometric Parameters of Bench Method  Used in Zhongtiaoshan Tunnel

DENG Tao¹, LIU Dagang^1,*, CAI Minjin¹, ZHAO Siguang¹, HE Wei²

(1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China;  2. Design and Research Institute of China Railway Tunnel Group, Guangzhou 511458, Guangdong, China)

Received:2017-05-09 Revised:2017-07-20 Online:2017-12-20 Published:2018-01-04

摘要/Abstract

摘要：

为提高台阶法在软岩条件下施工时的安全性，充分发挥其施工高效的固有优势，以中条山隧道为工程依托对该法施工时几何参数的选取进行优化分析。分析采取数值模拟结合现场监测数据的方法，以初期支护结构安全性、掌子面稳定性以及施工便利性作为优化选择的依据。根据研究成果可知：在软岩条件下隧道采用台阶法施工时，上台阶长度控制在4~5 m时隧道初期支护结构受力合理，施工机械操作便利；上台阶高度取值为0.6H(H为隧道高度）时能较好地兼顾隧道的施工效率以及掌子面的稳定性，但是在围岩条件较差如Ⅴ级围岩掌子面出水或浅埋情况下，其取值应适当提高但也不宜超过0.7H。

关键词: 铁路隧道, 软岩, 台阶法, 台阶高度, 台阶长度, 掌子面稳定性, 参数优化

Abstract:

In order to guarantee the construction safety and high efficiency of bench method in soft rock, the geometric parameters of bench method used in Zhongtiaoshan Tunnel is optimized and analyzed. And then, the numerical simulation method and site monitoring method are adopted; and the safety of primary support structure, stability of tunnel face and construction convenience are taken as references for optimization work. The analytical results show that: 1) The stress on tunnel primary support structure is rational and the construction machinery operation is convenient when adopting bench method for soft rock tunnel and the top heading length is controlled within range of 4-5 m. 2) The tunnel construction efficiency and the tunnel face stability can be guaranteed when the top heading height is 0.6H (H refers to height of tunnel crosssection); the top heading height should be in the range of 0.6H-0.7H when the tunnel is in bad surrounding rock (i.e. shallow bury or water inrush from Grade Ⅴ surrounding rock).

Key words: railway tunnel, soft rock, bench method, bench height, bench length, stability of tunnel face, parameter optimization

中图分类号:

U 455.4

邓涛，刘大刚，蔡闽金，赵思光，何伟. 基于中条山隧道的台阶法几何参数优化分析[J]. 隧道建设, 2017, 37(12): 1550-1556.

DENG Tao, LIU Dagang, CAI Minjin, ZHAO Siguang, HE Wei. Optimization Analysis of Geometric Parameters of Bench Method  Used in Zhongtiaoshan Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(12): 1550-1556.

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[1]	张天, 付兵先, 高亚明, 牛亚彬, 张丽霞. 预制装配式套衬结构加固铁路隧道衬砌的设计方案及施工工艺[J]. 隧道建设, 2026, 46(5): 1121-1132.
[2]	田四明, 张艺腾, 李术才, 刘大刚, 黎旭. 铁路隧道高性能主动支护体系构建及智能设计 [J]. 隧道建设, 2026, 46(4): 790-803.
[3]	赵晓勇, 李国良, 王新东, 高新强, 熊伟, 郭显所. 铁路隧道装配式仰拱结构施工过程力学性能[J]. 隧道建设, 2026, 46(4): 828-839.
[4]	郭新新, 秦瑶, 段海澎, 王智佼, 于家武, 汪波. 软岩隧道小孔径锚索钻车设计与应用[J]. 隧道建设, 2026, 46(4): 869-876.
[5]	赵勇, 田四明, 巩江峰, 曹勇. Statistical Analysis of Railway Tunnels in China by the End of 2025 and Achievements in the 14th Five-Year Plan Period（截至2025年底中国铁路隧道情况统计分析及中国铁路隧道“十四五”建设成就）[J]. 隧道建设, 2026, 46(4): 877-892.
[6]	张俊儒, 陈鹏涛, 王立川, 王文, 贺维国, 蒋新强, 黄林祥, 潘童. 基于位移预测的拱盖法暗挖车站支护参数优选方法[J]. 隧道建设, 2026, 46(2): 260-272.
[7]	王帅帅, 仇文革, 史经峰, 徐勇, 孙向东, 王永仕, 陈昊喆, 段东亚. 高海拔隧道衬砌收缩约束开裂机理及防开裂优化措施[J]. 隧道建设, 2026, 46(1): 168-182.
[8]	宋效凯. 运营铁路隧道衬砌环向连续铣刨式凿毛台车研究与应用[J]. 隧道建设, 2026, 46(1): 204-213.
[9]	刘斌, 纪磊, 李昌鹏, 罗彦斌, 葛强, 陈建勋, 李海. 含软弱夹层水平层状泥岩单线铁路隧道围岩稳定性分析[J]. 隧道建设, 2025, 45(S2): 150-162.
[10]	杨朝帅, 洪开荣, 黄兴, 刘永胜. 基于跨孔声波探测技术的高地应力软岩隧道围岩扰动演化规律研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(S1): 42-50.
[11]	高红杰, 邢培刚, 马伟斌, 赵建军, 邹文浩, 张金龙, 黄新宇, 徐浩田. 强挤压碎裂软岩隧道主被动联合大变形控制技术研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(S1): 290-307.
[12]	王辰, 马伟斌, 刘艳青, 宁灿程, 韩嘉强, 李山朵, 彭旸, 程爱君. 时速400 km高速铁路隧道洞口等截面缓冲结构型式及参数[J]. 隧道建设, 2025, 45(9): 1649-1663.
[13]	杨剑, 吴佳明, 戴林发宝, 田力, 刘修国, 孙杰, 孙文昊. 基于深度学习的高铁矿山法隧道衬砌类型智能设计方法与应用[J]. 隧道建设, 2025, 45(9): 1742-1755.
[14]	李延喆, 宋远, 安刚建, 荣传新, 冯守中, 黄明利. 软岩大变形隧道让压耗能型波纹板接头构件轴压性能研究[J]. 隧道建设, 2025, 45(8): 1538-1548.
[15]	宋超业, 刘文骏, 贺维国, 于勇, 吕书清. Key Technologies for Design of Pearl River Estuary Subsea Tunnel of Shenzhen-Jiangmen Railway（深江铁路珠江口海底隧道设计关键技术）[J]. 隧道建设, 2025, 45(8): 1561-1576.

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Optimization Analysis of Geometric Parameters of Bench Method  Used in Zhongtiaoshan Tunnel

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