浅埋大偏压六车道连拱隧道初支换拱处治技术

云南省国家高速公路网G56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程金山隧道为六车道无中导洞连拱隧道。整座隧道位于山体斜坡上,属大偏压隧道,其中K280+400~+434段埋深浅,围岩风化严重,洞顶溶腔发育。先行洞掌子面开挖至ZK280+400时,出现地表开裂、初支变形严重且侵入二衬限界的情况。为保障隧道如期完工,从初支变形应急措施、换拱可行性论证及局部换拱施工等方面提出大变形治理方案:(1)洞内抢做二衬,补充注浆,反压回填及临时支撑等应急处治措施限制初支位移发展;(2)分析初支大变形原因,论证初支换拱的必要性及可行性。(3)现场实施局部换拱作业,对初支侵入二衬部分妥善处治。后续后行洞顺利通过换拱段,先行洞监测数据表明金山隧道初支换拱治理效果良好。

底部刚性层限制条件下条形基础地基承载力系数Nc与破坏模式

存在底部刚性层限制时,极限荷载作用下的条形基础地基破坏模式会变得异常复杂。此时,应用极限分析、滑移线或数值分析等方法求解地基极限承载力,难以获取明确的定量破坏形态。为此,本文应用刚体平动运动单元上限有限元,通过多次网格更新方式进行系统地分析研究,重点揭示与黏聚力相关的地基极限承载力系数Nc的上限解曲线及其滑移线网破坏模式,探讨地基土层厚度、土体内摩擦角和基础与地基界面有限摩擦等关联因素的影响规律。研究结果表明:当刚性层上方地基土较厚时,Nc和刚性层影响的修正因子Kc随土体内摩擦角和土层厚度的变化不明显;而当土层厚度变薄时,Nc和Kc伴随土体内摩擦角增大和土层厚度变小而急剧增长;土层厚度较小时,基础与地基土接触面摩擦条件对地基破坏模式影响显著,表现为接触面粗糙程度的下降使得Nc大幅减小,与无底部刚性层限制时的规律差异显著。最后,应用运动单元上限有限元分析,验证了底部刚性层限制条件下地基极限承载力系数Nc与Nq之间的转换关系。

浅埋大偏压双洞六车道无中导洞连拱隧道进洞施工技术

云南省国家高速公路网G56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程金山隧道为六车道无中导洞连拱隧道。隧道侧穿岩层破碎的陡峭山坡,全隧道均为浅埋大偏压地形,且侧下方临近既有高速公路和乡道。隧道进口洞口段偏压尤为严重,存在大范围负埋深段落。为保证金山隧道进口进洞施工顺利开展,避免山体扰动影响既有公路运营,从隧道结构、山体加固及开挖施工等方面提出综合技术方案:(1)隧道洞口负埋深段以桩基承台+薄壁耳墙结构提供外侧竖向基础及横向支撑,抵抗山体偏压作用;(2)上部锚索与下部钢管桩加固方式增强洞口坡体横向稳定性;(3)隧道洞口实施半明半暗盖挖施工,减小围岩扰动。金山隧道进口进洞方案现场成功实施,不仅为全线按计划顺利通车创造了良好条件,还为大偏压大跨度无中导洞连拱隧道洞口段施工积累了工程经验。