北线里程(BXK0+998)位于谷对岭北岭地区,以碎裂岩、角砾岩为主,局部存在破碎带,F6断层小角度斜穿该区域,受区域地质构造影响,构造破碎带中存在裂隙水,隧道所处地层设计围岩等级为Ⅳ级,隧道埋深59.5 m,地下水位线在地表以下28.5 m处,地层从上到下主要为强风化变质砂岩、中风化碎裂岩化混合花岗岩和微风化花岗片麻岩。该里程处隧道断面设计为单向双车道,隧道结构如图3.1所示。初期支护采用C25混凝土,厚0.28 m,注浆圈厚4 m。参考岩土体物理力学性能现场试验结果以及本工程地勘报告,并结合《公路隧道设计规范》(JTG D70—2014)[109]中相关参数的取值,围岩-支护结构计算参数见表3.1。围岩超前加固区(注浆圈)模拟是将该部位围岩参数近似提高一个级别的方法来实现的。
考虑流固耦合边界效应,计算模型在洞室左右取4～5倍洞径长度,洞室下侧取约5倍洞径,洞室上侧取至地表,以隧道轴线方向为z轴,水平面内平行于地表方向为x轴,竖直于地表方向为y轴,建立模型范围为120 m×127.36 m×32 m。施工期隧道支护体系仅包含超前加固区、初期支护和CD法中的临时中隔壁,计算模型中岩土体选择Mohr-Coulomb本构模型,初期支护为Elastic弹性模型,除中隔壁建立壳单元外,其余围岩-支护结构均采用实体单元。位移边界条件为模型侧面和底面固定,地表为自由边界,渗流边界条件为模型侧面和底面设置为不透水边界,而将地下水位线处设置为保持不变的透水边界,建立计算模型如图3.2所示。
图3.1 计算选取隧道断面图
表3.1 围岩-支护结构计算参数
(www.xing528.com)
图3.2 计算模型图
为得到CD法开挖时各施工阶段围岩-支护结构的应力、位移、水压力等分布特征,在计算模型中设定隧道轴向的中间面为目标面。为消除边界效应对计算结果准确性的影响,目标面前后均采用全断面一次开挖成型,分别为15 m和16 m,而目标面(即开挖进尺)为1 m,给出CD法开挖步骤,如图3.3所示。
图3.3 计算时模拟开挖步骤
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
