管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

作者：张冬梅; 张博恺; 刘志刚

来源：隧道建设, 2015, 35(11): 1121-1126.

• 有限元分析
• 浅埋大断面隧道开挖方案
• 管幕冻土圈支护
• 隧道性态
• 隧道地层位移
• 土体塑性区

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。

• 单位
  同济大学; 岩土及地下工程教育部重点实验室; 土木工程学院; 港珠澳大桥珠海连接线管理中心