单洞四车道超大跨度公路隧道Ⅳ级围岩合理施工方法研究

摘要

为研究超大跨度公路隧道的合理施工方法，该文以连霍高速公路新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程杏花村1号隧道为依托，通过数值模拟方法对超大跨度公路隧道Ⅳ级围岩采用CD法、上台阶CD法和三台阶七步开挖法施工的隧道变形和支护结构受力情况进行分析，在变形与支护结构受力满足设计要求的前提下，考虑各施工方法的优缺点等因素，确定最合理的施工方法，通过开展现场试验分析施工方法的可行性。结果表明：(1) CD法、上台阶CD法和三台阶七步开挖法数值计算的隧道变形均不大于21 mm，初期支护安全系数分别为2.48、2.41、2.28，大于隧道设计细则要求的最小安全系数，变形与支护结构受力均满足设计要求；(2)对比3种工法的优缺点，结合隧道地质条件等因素，确定杏花村1号隧道Ⅳ级围岩最优施工方法为上台阶CD法；(3)根据现场测试结果，Ⅳ级围岩采用上台阶CD法施工，拱部下沉最大值为14.6 mm，周边位移最大值为15.0 mm，隧道变形控制效果较好；初期支护的最小安全系数为6.94，满足设计要求。

关键词

隧道工程 / 超大跨度公路隧道 / 合理施工方法 / CD法 / 上台阶CD法