隧道斜交横通道施工对主隧道衬砌结构的影响研究.pdf

第 29卷 增 2 岩石力学与工程学报 Vo1．29 Supp．2 2010年 9月 ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering Sept．，2010 隧道斜交横通道施工对主隧道衬砌结构的影响研究 罗彦斌 ，陈建勋 ，王梦恕 (1．长安大学 公路学院，陕西 西安 710064；2．北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044) 摘要：针对隧道斜交横通道施工对主隧道衬砌结构产生影响，以哈尔滨绕城高速天恒山公路隧道工程为依托，采 用现场实测和三维有限元数值模拟的方法，对横通道施工阶段主隧道衬砌结构的变形规律和受力特性进行研究。 研究结果表明：(1)横通道施工导致交叉 口附近一定范围内的主隧道衬砌产生变形和应力集中，其影响范围在交叉 口锐角一侧为 1．82D(D为主隧道洞跨)，在交叉 口钝角一侧为 1．32D：(2)衬砌变形以拱部下沉为主，在边墙部位 产生外扩现象；(31横通道的开挖破坏了主隧道原有的成拱效应，使交叉 口处的衬砌产生应力集中；(4)随着横通 道开挖深度的增加，主隧道衬砌结构的变形和应力逐渐减小，趋于稳定；(5)交叉 口两侧的主隧道衬砌结构强度安 全系数均大于设计值2．0；f6)交叉 口锐角一侧的变形和应力集中程度大于钝角一侧，而安全系数小于钝角一侧。 研究成果对类似工程的设计与施工具有借鉴作用。 关键词：隧道工程；斜交横通道；衬砌结构；三维有限元法；安全系数 中图分类号：u45 文献标识码：A 文章编号：1000—6915(2010)增2—3792—07 STUDY oFINFLUENCE oFSKEW HoIUZoNTALADITTUNNEL CoNSTRUCTIoN oN MAIN TUNNELLINING STRUCTURE LUOYanbin ，CHEN Jianxun ，WANGMengshu2 r1．SchoolofHighway，ChanganUniversity，Xian，Shaanxi710064，China： 2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，BeoingJiaotongUniversiyt，Beijing100044，China) Abstract：Forthe influenceofskew horizontaIaditconstruction on themain tunnellining structure，the TianhengshanhighwaytunnelengineeringofHarbinby-passcityexpresswayistakenasallexampleandtheacutal measurementand3D finiteelementsimulation areadoptedto study thedeformation regularity and thestress characteristicsofmaintunnelliningstructureduringthehorizontaladitconstructionstage．Theresearchresultsare shownasfollows：r1theconsturctionofhorizontaladitleadsthemaintunnelliningnearintersectiontooccurre deformationandstressconcentration，andthejnfluencerangejnacuteanglesideofintersectioniS1．82D(DjSmain tunnelspan)，inobutseanglesideofintersectionis1．32D；(2)theliningdefomrationmainlyisarchsettlement， andsecondlyissidewal