超浅埋隧道下穿高速公路典型施工方法比选研究

超浅埋隧道在下穿高速公路施工时,会使路基产生不均匀沉降,所以选择合适的施工方法对工程质量至关重要。为了评估不同施工方法对下穿超浅埋隧道变形特性的控制影响,特以3种典型的隧道施工方法(台阶法、CD法、双侧壁导坑法)为例,对路基沉降、拱顶沉降、水平收敛进行数值模拟,对比有无交通荷载情况下的变形规律。结果表明:在采用上述隧道施工方法的情况下,隧道下穿高速公路施工会对路基造成"U"形的沉降破坏面;以台阶法路基沉降值为基础,CD法沉降量减少19.7%,双侧壁导坑法沉降量减少38.2%;3种方法在施加交通荷载作用后,拱顶沉降分别增加了7.8mm、7.7mm、4.9mm,水平位移分别为32.5mm、29.3mm和26.2mm。总之,双侧壁导坑法在水平收敛变形的控制方面更适合浅埋下穿隧道施工。     

复杂交通荷载下超浅埋隧道下穿高速公路动力响应与变形控制研究

超浅埋隧道在下穿高速公路时,由于交通荷载复杂多变,隧道施工中控制难度大。为了评估在复杂交通作用下下穿浅埋隧道的施工安全性,根据交通流量统计数据分析出复杂交通荷载规律,开展了交通荷载下的动力响应分析,提出了不中断交通条件下的单层大管棚、单层大管棚加小导管和双层大管棚3种超前预支护方案与沉降控制基准,并与无预支护方案对比分析,结果表明:不考虑交通荷载和考虑交通荷载作用时,隧道轴线上方路基地表最大沉降值分别为44.2mm和63.1mm,说明交通荷载对超浅埋隧道下穿高速公路路基地表沉降影响显著;路基沉降值超过沉降控制基准值为36mm;不中断交通,无预支护、单层大管棚、单层大管棚加小导管和双层大管棚4种工况下,路基沉降分别为41.1mm、34.5mm、26.3mm和20.2mm,综合考虑控制基础和经济性,推荐采用单层大管棚加小导管预支护方案;现场监测结果验证了推荐方案的正确性。     

超浅埋隧道下穿高速路基沉降控制标准与技术研究

新鼓山隧道下穿高速公路段上覆土最小厚度仅4.1 m,要保证公路运营不受隧道施工影响非常困难。通过3种计算方法对比分析,确定路基的沉降基准值、预警值和报警值分别为36、21.6、28.8 mm。建立新鼓山隧道下穿高速公路三维有限元计算模型,研究在不同开挖方法、不同进尺和不同支护方案下隧道开挖引起路基沉降的控制效果。结果表明,在浅埋隧道施工中宜选择开挖方法为双侧壁导坑法,开挖进尺为0.5 m,预加固措施采取双层大管棚的效果最佳,通过以上措施可以将路基沉降控制在36 mm以内,确保隧道施工的安全性与高速公路的正常运营。