《既有隧道上方挖填方施工的影響分區及對策研究》是依託西南交通大學，由龔倫擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：既有隧道上方挖填方施工的影響分區及對策研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：龔倫
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
課題擬採用經驗類比、數值模擬、模型離心試驗及現場測試方法，對既有隧道上方挖填方施工的影響分區和對策進行研究。通過對地質條件（IV～VI級）、初始埋深（H0）、工程規模(挖填高度，△H0)、既有隧道大小(跨度，D)及其結構健全度、初始埋深比(H0/D)、挖填高度比(△H0/H0)等因素的影響規律及其關聯度的研究，並引入可拓學理論、基因算法等手段綜合各因素的影響，研究該類近接施工的力學機理和力學回響模型；研究影響分區和分度的準則及其閾值；研究影響分區表達式和指標計算方法、分區標準圖式；並研究影響範圍內的力學對策。.目前，對既有隧道上方挖填方的研究以個案研究為主，對力學機理及影響分區缺乏系統研究，研究方法以經驗類比和數值分析為主。隨著該類近接工程的大量湧現，廣泛、深入、系統地開展該類近接施工的力學機理及對策研究，將有助於豐富和發展隧道力學理論，解決該類近接工程設計和施工中遇到的問題，確保工程安全
結題摘要
課題於2011年獲得資助，課題研究時間為2012.1.1~2015.12.31。研究過程中，主要採用了資料調研、數值模擬、室內模型實驗、室內離心實驗和結合“連霍高速公路擴建工程通過鄭西高鐵隧道上方安全影響分析與技術對策”依託項目開展的現場測試等手段，研究了既有隧道受上方挖、填方的影響規律，既有隧道上方挖、填方施工的強、弱、無影響分區劃分，以及既有隧道上方挖、填方施工影響對策措施。 通過研究，得到了既有隧道上方開挖、回填時圍岩級別、初始埋深、隧道洞徑、結構健全度等因素的影響規律。以既有隧道上方開挖工程的圍岩壓力為例來說明影響規律：隨著開挖的進行，圍岩壓力逐漸減小；當開挖至承載圈並逐漸破壞（喪失承載能力）時，圍岩壓力會增大；當承載圈完全破壞並進入淺埋時，圍岩壓力進一步呈線性減小。圍岩級別越低，圍岩物理力學性質越差，承載圈的範圍越大，將較早開挖至承載圈，且作用在襯砌結構上的壓力也越大。既有隧道襯砌結構劣化後，因剛度減小，承擔的壓力減小。初始埋深越大，承載圈範圍越大，圍岩壓力也越大。既有隧道洞徑越大，圍岩穩定性越差，承載圈的範圍越大，圍岩壓力越大。 通過對影響規律分析，選取承載圈是否破壞和應力增量是否超限作為控制標準，在充分考慮各影響因素的前提下，分別對既有隧道上方開挖、回填進行了影響分區（無影響區、弱影響區和強影響區）的劃分。以選定標準工況的影響分區為例：（1）隧道洞徑10m、50cm的C30襯砌健全的VI級圍岩情況下，初始埋深為5.0D時既有隧道上方開挖的強影響區為<1.4D，弱影響區為1.4D~2.8D，無影響區為2.8D~5.0D；（2）隧道洞徑10m、50cm的C30襯砌健全的VI級圍岩情況下，初始埋深為3.0D時既有隧道上方回填的強影響區為>9.3D，弱影響區為9.3D~5.0D，無影響區為3.0D~5.0D。 進而，針對既有隧道上方開挖、回填時產生的影響及該類近接工程的特點，分別從既有隧道、新建工程和中間地層三方面提出了處治對策。 通過本課題研究，系統的分析了既有隧道上方進行挖填方施工時的力學機理、影響規律、影響程度和對策措施，補充並完善了地下近接工程理論，研究方法可用於類似近接工程的研究，研究成果可運用於工程實際。
