基于正交试验的立体交叉隧道施工影响因素研究.pdfVIP

第 9卷 第4期 铁道科学与工程学报 V0l_9 NO．4 2012年 8月 JOURNALOF RAILW AY SCIENCEAND ENGINEERING Aug．2012 基于正交试验的立体交叉隧道 施工影响因素研究 康立鹏 ，施成华，彭立敏，雷明锋，蒋贤勇 (中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075) 摘 要：通过既有隧道研究成果的归纳分析，重点对6种非支护因素开展研究，运用正交试验设计原理，设计了16种实验 工况，并进行了数值建模分析，进一步通过对交叉点位置新建隧道开挖前后既有隧道的拱项下沉、喷层轴力和二次衬砌应 力的极差分析，探讨不同因素对立体交叉隧道施3-的影响显著程度。研究结果表明：围岩条件、交叉角度和净距分别是影 响立体交叉隧道施工的重要因素，且实例证明其与实际结果相符 ，可作为工程设计和施工的重要依据。 关键词 ：铁路交叉隧道；正交设计；三维有限元 ；影响因素 中图分类号：U458．1 文献标志码：A 文章编号：1672—7029(2012)04—0070—05 Studyontheinfluencefactorsofcrossingtunnelbasedonorthogonalexperiment KANG Li—peng，SHICheng—hua，PENGLi—min，LEIMing—feng，JIANG Xian—yong (SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China) Abstract：Therearemanyfactorswhichcaninfluencetheexcavationofcrossingrailwaytunne1．Sixnonsuppo~ing factorswereselectedbymeansofsummarizingtheexistingresearchresults，and16kindsofoperatingmodeswere designedbyorthogonalexperimentdesign，thenthenumericalcalculationmodelwasestablishedtofuntheranalyze thecalculationresultsthroughrangeanalysis．Theresultsincludedcrown settlement，sprayaxialforceandlining stressinthecrossrangebeforenadafterexcavatetheexistingtunne1．Andtheinfluenceextentofdifferentfactors totheexcavationofcrossingtunnelwasdiscussed．Theresultsshowthatthemainfactorswhichinfluencetheexca- vationofcrossingtunnelraetunnelinterval，rockconditionsandcrossnagle．Throughpracticalprojectsthere— searchcanbeverified，andthisresultscanbereferredinpracticaldesigningnadconstruction． Keywords：crossingrailwaytunnel；o~hogonalexperimentdesign；3D —FEM ；influencefactor 随着我国国民经济的发展，基础设施的不断建 围岩从原来多次演变应力场的基础上再进行多次 设，我国隧道的数量也逐年增加，不可避免地 出现 演变，造成既有隧道和新建隧道的受力变异，降低 各种隧道立体交叉或接近施工的情况，例如内昆铁 了既有隧道的安全性和加大了新建隧道应力场的 路疏解线新梅花山隧道和六沾线乌蒙山隧道立