大断面公路隧道施工围岩稳定性数值分析
超大断面隧道围岩的稳定性分析
文章编号:1673 0836(2005)02 0227 04超大断面隧道围岩的稳定性分析师金锋,张应龙(西北工业大学,西安 710072)摘 要:根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则,考虑到围岩的自身承载能力,采用有限元对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。
考虑到开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响,对围岩的开挖过程进行模拟。
确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态,以及位移、应力状态随时间的变化规律,为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供了依据。
关键词:超大断面隧道;围岩稳定性;有限元分析中图分类号:TU457 文献标识码:BFEM Analysis of Rock S tability on Super Section TunnelSHI Jin Feng,Z HANG Ying Long(N orthwestern Polytechn ical University,Shanxi Xi an710072,China)Abstract:Based on theory of structure desi gn and guide line of Drucker-Prager for rock.taking in to account of its capabili ty bearing the weight of surrounding rock,the Guangx i Liuzhou Ci ty road tunnel has been analysed to simulate the surrounding rock by FE M analysis.Considering the effect of the excavated means and the excavated order to the stabili ty of the surrounding rock,the process of excavation of the surrounding rock is simulated.Making certain surrounding rock of tun nel bit shift,stress conditi on on the different excavation means,and the al ternation regular pattern with bit shift and stress adapts to time.It offered a foundation for excavation scheme formulation and selection supporti ng ti me in the process of buildin g the tunnel.Keywords:Super section tunnel;rock stabili ty;FE M analysis我们在公路隧道的开挖过程中,遇到许多面积超过100m2的断面,给施工安全和进度都带来了一定的难度。
隧道工程中的围岩稳定性分析
隧道工程中的围岩稳定性分析隧道工程是一项复杂而重要的工程，涉及到许多工程学科的知识。
其中一个关键的因素就是隧道围岩的稳定性。
围岩的稳定性对隧道的安全和可持续运营起着至关重要的作用。
因此，隧道工程中的围岩稳定性分析成为了工程师们研究和解决的难题。
隧道工程中的围岩稳定性分析可以分为岩石力学分析和数值模拟两个方面。
岩石力学分析是指通过实地勘探和采样，对隧道围岩的物理力学性质进行实验室测试，并通过理论计算和分析，了解围岩的强度、变形性能、破坏特性等。
这样可以为隧道设计提供关键的参数和参考依据。
进行岩石力学分析时，首先需要对围岩进行采样。
通过岩芯和地质面的观察，可以得到围岩的颜色、结构、岩石类型等基本信息。
然后，利用岩石工程力学测试，如拉伸试验、压缩试验等，确定围岩的强度和变形特性。
同时，还需要进行单轴和三轴剪切试验，以评估岩石的抗剪强度。
这些实验数据可以为后续的数值模拟提供基础。
数值模拟是利用计算机模拟隧道施工和运营过程中围岩的变形和破坏情况。
通过数值模拟，可以对围岩的稳定性进行全面准确的分析和预测。
在数值模拟中，主要采用有限元法进行计算。
首先，需要根据岩石力学分析得到的实验数据，建立围岩的材料模型和边界条件。
然后，将隧道建模，并将岩石材料模型应用于模拟中。
最后，对围岩施加负荷，通过计算机模拟围岩的变形和破坏情况。
在进行围岩稳定性分析时，需要考虑到许多因素。
其中，地下水是一个重要的因素。
地下水的存在会显著影响围岩的稳定性。
当隧道施工过程中遇到地下水时，要通过合理的抽水措施来控制地下水位，减少对围岩的影响。
此外，还要考虑到隧道周围的地质构造和应力状态等因素。
这些因素的综合分析和计算可以帮助工程师们确定围岩稳定性的状况，并制定相应的安全措施。
围岩稳定性分析的准确性对隧道工程的安全和可持续运营至关重要。
它可以帮助工程师们了解围岩的力学特性，预测围岩的变形和破坏情况，制定合理的施工方案和安全措施。
因此，在隧道工程中，围岩稳定性分析是一项必不可少的工作。
复杂条件下大断面隧道双侧壁导坑法施工稳定性分析
两侧 边界施 加水 平方 向约束 ．底 部施加 竖直方 向 约
束， 其有 限元数 值分析 模 型见 图１ 。
的小屋 基 ， 距渝邻 高 速公 路 约 １０ ８ ｍ。朝 阳寺 隧道 穿
越 渝 邻 高 速 公 路 时 ，对 高速 公 路 有 影 响 的范 围 为
Ｋ１ ＋ ４ 一 Ｋ ８ ８ ５ Ｌ ８ ９ ０ Ｌ ８ ８ ０ ， 约 ８ ９５ ｌ ＋ ６ （ Ｋ１ ＋ ４ － Ｋ１ ＋ ６ ） 长
８ ｍ。 减小 隧道施 工对公 路 的运营影 响 ， 保隧道 ０ 为 确 施 工安 全 。 用双侧 壁导 坑法施 工 。 采 笔 者选取 隧道 穿越公 路段 Ｋ ８ ９ ０ １ ＋ ０ ｍ典 型断 面 ， 利 用ＭＩ Ａ ／Ｔ 有 限 元 软 件 进 行 施 工 动态 数 值模 Ｄ ＳＧ Ｓ 拟 。该 断 面隧 道跨 度 为 １ ． ｍ， ７８ ２ 围岩 级别 为Ｖ级 ， 穿 越 的地 层 为侏 罗 系上 沙溪 庙 组 ， 伏基 岩 为 泥岩 与 下 砂 岩互 层 ， 层层 间结合 一般 ， 岩 地下 水贫乏 。该段 支
２ 开挖 模 拟
双侧 壁导坑 法开挖 隧 道施 １ 步骤 如下 （ 二 见图２ ： ） 第１ ： 步 右导 坑 开挖 ； 第２ ： 步 右导 坑喷 锚 支护 ； 第３ ： 步 左导 坑开挖 ： 第４ ： 导坑喷锚 支护 ； 步 左 第５ ： 步 中部 上侧 导坑 开挖 ；
摘
要 ： 用 有 限 元 分析 软 件 ， 大断 面 隧 道 在 复杂 条 件 下 双侧 壁 导 坑 法 施 进行 了动 态 模 拟 。分 析 围 岩 的变 形 、 采 对 应
力 及 支 护 结 构 的受 力 状 况 ， 为大 断 面 隧道 的设 计 与 施 工提 供 参 考 。 可 关键词 ： 断面隧道 ； 侧壁导坑法； 大 双 数值 模 拟 中 图分 类 号 ： ４ ２ Ｕ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ３ １ ８ （ ０ ）２ ０ ０ — ４ １７ — ９ ０ ２ １ ０ — １４ ０ １
隧道围岩的稳定性分析与评价
隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。
本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。
首先，我们需要了解隧道围岩的特点。
隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。
力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。
了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。
其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。
其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。
这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。
另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。
通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。
接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。
常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。
这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。
此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。
最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。
首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。
其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。
最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。
综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。
浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测
浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测发布时间：2021-06-08T15:52:09.160Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：苑海坤[导读] 摘要：浅埋软弱地层下修建大断面隧道面临的大变形问题一直是工程建设中的难题。
浙江公路水运工程监理有限公司浙江省杭州市 310000摘要：浅埋软弱地层下修建大断面隧道面临的大变形问题一直是工程建设中的难题。
该类地层通常被划分为Ⅶ级或V级围岩，本身强度低，岩质类地层主要为全风化或强风化岩，土质类软弱地层主要是黄土地层、软塑状黏性土等，施工中可能产生极端变形，甚至塌方，危害极大。
关键词：浅埋大断面隧道；数值模拟；现场监控引言隧道施工往往从大刚度支护、超前加固技术、开挖方法及预留变形量四方面入手制定变形控制措施，而在设计与施工过程中均没有考虑初期支护结构和周围岩体之间的相互协调变形问题。
这种协调变形关系与隧道开挖方法有关，具有明显的时空效应，得到不同开挖方法下围岩与支护结构协调变形关系，就能获得合理的预留变形量，避免大变形对工程带来的影响。
1概述随着中国“一带一路”倡议和“长江经济带”等国家战略计划的实施，中国西南山区交通基础设施建设进入了前所未有的快速发展时期。
由于西南山区地质结构复杂，地势陡峭，山谷深，岩石多变，大多数公路/铁路都有70%至80 %的隧道，隧道建设已成为西南山区交通建设的重中之重。
隧道开挖破坏了岩石原有应力的平衡，原因是施工技术不佳或地质条件复杂，在施工过程中，如果发生滑坡安全事故，包括由于以下原因造成隧道塌方，就会发生围岩变形或破坏稳定的情况然而，目前对隧道塌方损害的研究主要集中在早期预警预测、原因分析和治理措施方面，对隧道内围岩的渐进破坏过程和破坏机制没有系统的研究。
因此，深入研究不同围岩水平下浅埋隧道滑坡变形破坏机制及安全控制对于隧道滑坡事故的预防和管理具有重要的理论和实践价值。
2变形差分析目前，隧道施工监测中常用的变形控制标准主要是地表沉降、顶板沉降、周边汇合点和变形速度，很少有关于非规则地表沉降的控制指标。
大跨度公路隧道动态施工围岩稳定性数值分析
摘要： 结合龙 头 山隧道 工程 ， 用有 限元软 件 Ａ ＩＡ建 立 空 问计 算模 型 ， 利 ＤＮ 用三 维弹 塑性 有 限单
元法对 隧道 Ⅲ类 围岩段 施 工过程 围岩稳 定性 和安 全 性进 行 分析 ， 分析 施 工过 程 中围岩 的位 移 、 应力 、 变 变化规律 ， 出了一 些有益 的结论 ， 大跨 度 隧道施 工过程 中的 围岩稳 定性 和安全 性 应 得 对 评价有 一定指 导 意义。 关键词 ： 大跨 度公路 隧道 ； 限元 ； 有 稳定 性 中图分 类号 ： ４ ２ １ Ｕ ５ ．２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ｌ ５ ２ （ ０ ８ ０ ０ ７ ０ １ ７ 一 ３ ２ ２ ０ ）２— ０ ０— ４
２ 工 程地 质 水 文 地 质 条 件
龙 头 山总体走 向近 东西 ， 区 内最高 点 海 拔 测
高程约 １４ １， ８ Ｉ隧道通过 地段最 大海 拔高程 １ ０１ Ｔ ７ Ｉ Ｔ
左右， 坡脚标 高 ２ Ｉ相对 高差较大 ， １８１， ８１， Ｔ 约 ５ Ｉ隧 Ｔ
道所处 地貌单 元 属长 期 风 化剥 蚀 丘 陵地 貌 区 ， 坡 度 一般 为 ｌ 。一３ 。 隧道 上 覆 低 矮 灌 木 和 杂 草 ， ０ ０， 植 被茂 密 。根 据 区域 地 质 资料 、 震 安全 性 评 价 地
３ 三 维 有 限元 分 析 在 Ａ Ｉ Ａ 中的 实现 ＤＮ
公路 隧道 围岩 具 有 明显 的弹 塑性 性 质 ， 行 进
隧 道实 际开挖 过程 的动 态 数值 模 拟 ， 过弹 塑性 通
报 告及 勘察成 果 ， 隧址 区外 围主 要 发 育二 组 断 在
裂， 即文 冲断 裂 和瘦 狗 岭 断裂 。根 据 工 程地 质 测 绘及 钻探 揭示 ， 隧道 区地层 较为简 单 ， 部地 段基 局 岩 出露 地 表 ， 道 区 主要 分 布 第 四 系 残 坡 积 物 隧 （ Ｈ ， 岩 为 燕 山 晚 期 的 花 岗 岩 侵 人 体 Ｑ “） 基
岩体隧道开挖过程中围岩稳定性的数值分析
２． 数值 模型 的建 立 １ 在 建 立 模 型 时 我 们 对 隧 道 进 行 了 有 效 的 简 化 ， 计 算 时 只计 算 一 半 隧 道 即 可 。 在 所 以 模型 尺 寸 为 ： ５ ×４ ｍ × ２ ５ 模 型 共 ５ｍ ０ ４ ． ｍ， 划 分 了４ ０ ０ ４ ０ 个单 元 、 ７ ３ 个 节 点 。如 图 １ ４２ ７ （ ） ２ ２ 边界 条件 ． 在给 定边界条件时 ， 型的前边界 、 模 后 边 界、 边 界与下边界都采用滑动 支座 ， 左 而 上 边 界 与 右 边 界 施 加 均 布 应 力 。 如 图 ２ （ ） ２． 本构 模 型 及 其参 数 的选 取 ３ 数 值 模 拟 的 过 程 中 采 用 空 模 型 和 摩 尔 一库 伦 模 型 两 种 计 算 模 型 。 层 共 分 三 地 层 ， 道在泥岩层 与砂岩层中通过 。 隧 由于 地 表 杂 填 土 转 化 为 模 型 的 上 边 界 应 力 ， 以 所 只 给 出 密 度 参数 （ 数 见 表 １ 。 参 ） ２工程背 景 ２ ４关 键点 位 置 ． 重 庆 至 长 沙 公 路 水 江 至 界 石 段 南 湖 隧 为 了监 测 在 隧 道 开 挖 时 围 岩 的 位 移 和 我 道 进 洞 口位 于 重 庆 市 巴 南 区 中 部 的 南 彭 应 力 状 态 ， 们 在 隧 道 的 整 个 断 面 上 选 取 镇 新 铺 子 五 社 ， 近 现 南 彭 至 石 岗 二 级 公 了 四 个 关 键 点 ， 别 为 拱 顶 、 肩 、 脚 、 靠 分 拱 拱 拱 路 内 侧 ， 洞 口位 于 南 彭 镇 鸳 鸯 六 社 。 出 隧 底 。 道 上 下行 分 离 设 置 ， 线 长 １ ０ ｍ ， 线 长 左 ２８ 右 在 隧 道 的 开 挖 过 程 中 ， 取 模 型 中的 选 ｌ ６ ， 长隧道 。 ２１ ｍ 属 开 挖 方 向 １ ｍ 、 ４ 、 ｍ 、 ２ 、 ６ 、 ０ 、 Ｏ １ｍ ｌ ８ ２ｍ ２ ｍ ３ｍ ４ ３ ｍｌ 个 监 由于 实 际 的 开 挖 过 程 很 复 杂 ， 了 将 ３ ｍ、 ８ ｋ 断 面 进 行 位 移 监 测 ， 测 拱 为 问题 简化 ， 且 使 研 究 具 有 针 对 性 ， 并 我们 拟 顶 和 拱 底 的 竖 直 方 向位 移 以 及 拱 肩和 拱 脚 定一 个模拟 的施工过程 ： 的 水平 方 向 位移 。 取 隧 道 方 向 的２ ｍ这个 选 ５ （ ） 模 型 最前 端 临 空 面 开 始 开 挖 上 台 断 面 ， 最 大 主 应 力 、 小 主 应 力 、 直 方 １从 对 最 竖 阶， 开挖 出 一 个 长 ｉ ｍ的 工 作面 。 Ｏ 向 应 力 和 水 平 方 向应 力 进 行 监 测 。 （ ） 后 在 上 台 阶 开 挖 ４ ， 下 台 阶 也 ２然 ｍ 在 这 样 每 开 挖 一 步 ， 会 有 位 移 监 测 面 都 开 挖 ４ 即 上 下 台 阶 的 进 尺 都 为 ４ ， 上 的 出现 ， 助 于 记 录 开 挖 过 程 中 位 移 的 变 ｍ（ ｍ 且 有 下 台 阶 相 距 １ ｍ） Ｏ 。 化 趋 势 。 力 监 测 是 为 了 查 看 围 岩 应 力 在 应 （ ） 下 台 阶 分 别开 挖 ４ 为 一 步 ， 模 开 挖 过 程 中 的 卸 荷 过 程 ， 监 测 一 个 断 面 ３上 ｍ 在 只 即可 。 拟 的 过 程 中共 开 挖 ７ 。 步 般 来 讲 ， 埋 隧 道 中 天 然 岩 体 的 岩 深 性 大 多较 好 ， 以 研 究 在 无 支 护 的 情 况 下 可 岩 体 围岩 稳 定 性 问题 。 道开 挖后 ， 隧 由于 临 空 面 的 形 成 ， 岩 会 向 洞 室 内 产 生 收 敛 位 围 移 。 围岩 强 度 高 ， 体 性 好 ， 体 的 变 形 若 整 岩 达 到 一 定 程 度 后 就 会 自行 停 止 ， 明 围 岩 说 是 稳 定 的 。 围 岩 不 能 自行 稳 定 ， 要 添 加 若 则 支 护 ， 有 无 支 护 对 隧 道 整 体 的 应 力 分 布 但 并 不 会 产 生 较 大影 响 。 在 开 挖 过 程 中 ， 即 无 论 对 围 岩 是 否 进 行 支 护 ， 坏 趋 势 基 本 一 破 致 。 以 研 究 未 支 护 的 围 岩 状 态 是 非 常 有 所 意 义 的 ， 可 以 为 相 类 似 的 工 程 提 供 支 护 它 的依据 。
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究在隧道建设中最为关心的是隧道围岩稳定性问题。
本文对影响隧道围岩稳定性的各类因素进行了分析，并对衬砌技术、衬砌防排水技术进行简要的说明，指出其中存在的问题并提出相应的解决思路，以期对公路隧道围岩稳定性的研究及实际工程施工有所帮助。
标签：公路隧道；围岩；支护；对策一、隧道围岩稳定性影响因素1、地质及地质结构。
地质及地质结构主要考虑岩性的影响、岩体结构及裂隙的分布和特殊地质条件（如岩溶区、强风化区、断层破碎带等不良地质）。
2、地应力。
地下工程的失稳主要是由于开挖工作引起的应力重分布超过围岩强度或引起围岩过分变形而造成的。
而应力重分布是否会达到危险的程度主要看初始应力场的方向、量值和性质而定。
3、岩体力学性质影响。
如上所述，工程岩体的稳定性主要视岩体的强度与变形特性与开挖后重分布的围岩应力这二者相互作用的结果而定。
强者强于后者则稳定，弱于后者则不稳定。
工程岩体的破坏主要有拉破裂和剪破裂两种基本类型，所以其抗拉强度和抗剪强度很重要。
4、工程因素。
工程因素主要指洞室的方位、规模（高、跨）、形态、使用性质、施工方法、开挖工艺、支护形式及实施过程、受其它工程活动的影响等。
5、地下水因素。
6、时间因素。
围岩状态随时间的恶化及地层压力的增加主要有两方面的原因：一是岩体的流变性质。
二是时间的增长加剧了围岩弱化过程。
二、公路隧道围岩稳定性分析方法（一）力学解析方法自从人们对围岩稳定性的研究开始，对其的力学研究一直处于不断进步的过程，主要经历了从古典压力理论、散体压力理论以及发展到现在更为先进的弹性、塑性力学理论。
隧道开挖之后，因改变了岩体之间原有的受力状态，使得围岩内部受力重新分布，并有可能出现应力集中的不利状态，因此需对其受力状态进行受力分析，如果围岩所受的应力均小于岩体的弹性极限强度，则围岩稳定，处于弹性状态，而当围岩部分受力超出其受力状态时，使得处于弹塑性状态，会因围岩受力不均匀而使得围岩发生部分坍塌，因此需对围岩进行弹塑性进行分析。
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该段地下水排泄通畅，水文地质条件较好，灰岩地段地下水位埋藏较深 ，玄武岩地段地下水位 埋深稍浅，其中 Ｋ ０ ０ ０ ３ ４＋ ８ 右 ｍ做抽水试验，日涌水量 ２ ． ４ １ ６ ，渗透系数 Ｋ ０ ３２ ／。 ２ ｍ ＝ ． ９ ｄ ０ ｍ 根据 阳宗隧道 的实际情况，施工中主要采用上、下台阶分部开挖法 。为了保证隧道净空达到其 使用功能，需要对 围岩松动圈进行加固，通过经济技术、操作难易程度 的综合比较，阳宗隧道使用 了 ＷＴ Ｄ系统注浆锚杆对围岩进行了加固，效果 良好 。
Ｋ ７ ７０ ４＋ ５ ， ３＋ ３ ￣Ｋ ０ ４５ 全长 ２７５ 最大埋深 １ １ 上行线桩 号： ３ ＋ ２ ～Ｋ ０ ５０ 全 长 ２７０ｍ， ２ ｍ， ４ ｍ； Ｋ ７ ７０ ４卜 １， 卜 ９
最大埋深 １３ ４ ｍ。隧道拟定净宽 １． 有效净高 ５ ３５ ７ ｍ， ｍ的建筑 限界，设计净跨为 １． ４８ ｍ，净高 ８ ０ ．ｍ ９ 的半圆拱曲墙断面 ，在Ⅱ类围岩中，其开挖宽度达到 １． ，开挖高度 １． ６ ２ｍ ７ ３ ０ｍ，矢跨比为 ０ ，开 ３ ． ８
关键词：大断面隧道
中图分类号ｔ５２ Ｕ ４
围岩稳定性
ＷＴ Ｄ系统锚杆
数值模拟
文献标识码 ： Ａ
文章编号：６ ３ １１ （０ ７０— ０ ７０ １７－８ ６２０ ） １００— ５
１ 引言
随着西部大开发战略的逐步实施 ，我 国高速公路和 高等级公路建设又进入 了一个新的大发展 时期。由于公路等级 的提高和交通量 的剧增 ，包括大断面在内的各类公路隧道数量将会进一步增
到降低工程造价、加快施工进度 、保证施工安全的目的，具有很重要的现实意义。故开展大断面公 路隧道设计、施工方法与围岩稳定性 以及动态施工过程仿真模拟等方面的研究，确定不同围岩条件 下隧道开挖后围岩和支护结构体非线性力学行为的地应力场、位移场，找出适合于大断面公路隧道 的合理施工方法具有重大意义 ，以求对相关领域工程设计与施工提供一定的参考依据・ 。
３ 围岩稳定性及结构安全性分析
３ １围岩稳定性分析 ． ３ １１计算模型 ．． 采用地层一结构模式，利用同济曙光有限元软件对地层比较
挖面积达 到 ２２３６ｍ ，施 工难度 非常大 ，技术 复杂 。 ２ ． ７
该隧道岩性主要为二迭系下统为栖霞茅 口组灰 白色、红灰色灰岩、局部夹 白云质灰岩 ，二迭系 中统峨眉组灰褐色、灰黑色玄武岩 。影响本区域的构造体系主要有南北向构造体系，由嵩明～华宁
大断裂 和 小江大 断裂组 成 ，区域 内发育 四条 断层 ，断层 影 响带岩体破 碎 ，围岩 以Ⅳ级 、Ｖ级别 为主 。
Ｍ ｌ ２ ７ ｉ＂ ０ ｌ．０
大断面公路隧道施工 围岩稳定性数值分析
林 宝龙 ¨ 马祥旺 ¨
（ 家庄铁路职业技 术学院 。 河北石 家庄 石 ００４ ５０１ 石 家庄铁道学 院 ” 河北石 家庄 ００４ ） ５０ ３
摘要：针对昆一石高速公路阳宗隧道断面跨度大的特点，通过经济技术、操作难 易程度的综合 比
２ 工程概况
收稿 日期：２ ０一 １２ ０ ６ ｌ— ９ 作者简介：林宝龙 （ ９ ８ ） １ ７一 ，男 ，汉，山东青岛人 ，硕士 ，研究方 向结构健康监测。
７
维普资讯
石家庄 铁路职业技术学院学报
２ ０ 年第 １ ０７ 期
阳宗隧道位于昆明一石林高速公路上，是 昆石高速公路的控制工程，属中山地形，以构造剥蚀为 主，呈现出构造剥蚀地形地貌特征。该隧道为上下行分离的双洞单向行车三车道隧道。下行线桩号：
多 复杂 的因 素 ，再 加 上大 断面 隧 道 的跨 度通 常 较 大 ，因 而无 论 是设 计还 是 施 工 方法 与 围岩 稳 定 性
等诸 多方面都面临着许 多需要攻关的前沿研究课题 。
因此 ，了解 大 断面 隧道 围岩 应 力分布 、支 护受 力状态和 不 同施 工方法 对 围岩稳 定性 的影 响 ，从 而制 定 出一套 有效 的大 断面监 控量 测手段 ，开发大 断面 公路隧 道 围岩 稳 定性动 态综 合分 析 系统 ，提 出调整 支 护参数 和支 护措 施及 施工 方法 的具体 建议 ，力求 降低 支护参 数 ，采取 适 当的工 程措 施 ，达
较，阳宗隧道使用 ＷＴ Ｄ系统锚杆支护对围岩进行加固，效果 良 好。使用高性能混凝土作为隧道二 次衬砌，降低病害的发生，减少整治麻烦，给隧道施工和运营都带来极大的方便。采用地层 一 结构 模 式，运用 同济曙光软件分析地质条件较差的Ｖ级围岩隧道施工方法对 围岩稳定性的扰动规律 ，计
算结果表明施工方法选择合理； 采用荷载 一结构模式， 应用有限元软件－Ａ Ｓ Ｓ － Ｎ Ｙ 对二衬结构的安全 性进行检算，计算结果表 明该隧道衬砌结构设计合理、安全性好。
维普资讯
第６ 卷第１ 期
２ ０ 年 ３月 ０７
石 家庄铁路职业技 术学院学报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＨＩＩ ＯＦ Ｓ ＪＡＺＨＵ ＡＮＧ Ｉ ＴＴ ＮＳ Ｉ ＵＴ Ｅ ＯＦ ＲＡＩ Ｗ Ａ Ｔ ＣＨＮＯＬ Ｉ Ｙ Ｅ ＯＧＹ 来自ＶＯＬ． Ｎｏ１ ６ ．
加 。虽 然我 国在 大 断面 公 路隧 道建 设 方面 的起 步较 晚 ，但 是 由于 我 国经 济 实力 的提 高和 各 部 门 的 努力 ， 目前 也 已经取 得 了一 定 的成 绩 。尽 管 如此 ，还 必须清 醒 地 认识 到 ， 同 国外 一些 经 济 发达 国
家 （ 尤其是北欧国家和 日本 ）相 比较，我 国在大断面公路隧道设计、施工及其关键技术、围岩稳 定性研 究等诸多方面还不够 ，还存在着较大的差距。我 国现阶段的大断面 公路隧道建设 ，既无成 熟 的教程可执行 ，又无标准的规范可参照，积累的设计、施工实践经验又不多：由于其本身有众