浅埋大断面隧道过破碎带开挖支护方案对比研究——以青岛地铁6号线创智谷站为例

为避免过破碎带时发生拱部大变形、地面坍塌等问题,设计以预应力锚杆-分部台阶法为核心的过破碎带开挖支护体系,通过构建数值模型与中空注浆锚杆-CD法进行对比,并开展现场应用进行实践验证。研究结果表明:1)预应力锚杆-分部台阶法施工方案对围岩变形的控制效果优异,从模拟结果来看,围岩在拱顶沉降量、水平方向位移、开挖扰动范围均具有显著优势,在拱部贯通后,分部台阶法与CD法最终变形量分别稳定在6.8 mm和11.5 mm。2)从主动支护现场监测结果来看,拱顶的沉降量主要集中在(1)导洞开挖期间,演化过程可划分为加速、发展与稳定3个阶段。3)格栅钢架应力以受压为主,拱顶应力值大于拱腰、拱脚,最大达90 MPa;锚杆轴力随隧道的开挖经历了预应力损失、波动及保持稳定3个演化阶段,在稳定后变化量不超过0.1 kN/d。