５８ 南昌工程学院学报 ２００８正 ７层楼房建筑物，根据“规范”换算得到上边 加荷为１３０ ｋＰ ． ２）物理力学指标 围岩和支护参数如表１所示． 顶部围岩采取超前支护措施，加固地层，采用小导管注浆加固，小 导管采用似２，长４ ｍ，间距３００ ｍｍ，在模型计算中，采用提高围岩参数 来模拟小导管的作用，提高３～５倍．初期支护采用锚网和喷射混凝 土，锚杆长度３．５ ｍ圣２０，梅花形布置，在模型计算中，采用ｓｈｅｌｌ单元模 拟喷射混凝土作用，采用ｃａｂｌｅ单元模拟锚杆的作用，钢筋网提高喷射 混凝土参数． 图２三维模型 在模拟计算中，初期支护采用ｓｈｅｌｌ单元模拟，锚杆单元采用 ＦＬＡＣ０ 中ｃａｂｌｅ单元，钢支撑采用ｂｅａｍ单元模拟． ３数值模拟计算 表１ 围岩及支护参数表 １）拆除临时中隔壁的影响 根据目前施工工况，对左线单 线隧道模拟开挖，右线ＣＲＤ、Ｉ部开 挖６ ｍ，Ｉｌｌ部开挖１８ ｍ的条件下， 拆除临时中隔壁８ ｍ（２０Ａ工字钢）． 拆除后的影响表现如下： （１）位移信息 由数值模拟计算可以看出，由 注：初期支护厚度都取为３０ ｃａ，临时支撑厚度为１０ ｃａ． 于中隔壁的拆除，隧道拱顶出现了２１．６３ ｍｍ的沉降量，地表沉降量最大值为２．９８ ｍｍ． （２）塑性区信息 从掌子面前方塑性区图（图３）可知： ①从图３可看出：是否拆除８ ｍ临时中隔壁，掌子面前方都会出现１２ ｍ左右深度的剪切塑性破坏区，说 明掌子面前方会发生剪切塑性破坏区，掌子面前方的地层已经进入到不稳定状态，拆除８ ｍ临时中隔壁时塑 性破坏区会有所扩大，需要进行超前预加固； ②由掌子面前方的拉伸塑性区分布图可以看到：拆除８ ｍ临时中隔壁时，掌子面前方临时仰拱出现拉伸 塑性破坏区，表明Ｉ临时仰拱对控制拉伸破坏塑性区具有十分重要的作用；未拆８ ｍ临时中隔壁前掌子面前方 未出现拉伸塑性破坏区． （ａ）拆除后 （ｂ）拆除前 图３掌子面前方剪切塑性区分布图 （３）整体塑性区信息 图４为拆除临时中隔壁前后掌子面前方塑性区分布图，从图中可以看出： ①拆除临时中隔壁对塑性区分布有十分大的影响．拆除临时中隔壁会在临时仰拱产生拉伸破坏塑性区， 且在左线ＣＲＤ开挖的第１部的掌子面前方产生１２ ｍ深剪切破坏塑性区．因此，应对左线隧道ＣＲＤ开挖的第 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 李恒一，等：隧道施工中拆除临时中隔壁固岩稳定性研究 ５９ ＿【部的掌子面前方进行超前加固，超前加固深度至少应达到１０ ｍ以上，加固密度为４ ｍ ／根，具体加固方法 是：可采用超前打玻璃纤维锚杆，以便掘进机的切割； ②由于右线隧道（单线隧道）已经形成，左线隧道（双线隧道）后开挖，左线开挖会给右线结构产生不良影 响，图４（ｂ）中所示的当临时中隔壁被拆除后，将会在右线隧道的拱脚部位产生较深的剪切破坏塑性区．因 此，应对右线隧道的拱脚部位打锚杆或打注浆锚杆进行注浆加固； ③图４中还可以看出，地表在７层楼房的荷载作用下，出现的深度达５ ｍ以上剪切破坏塑性区．但由于 有楼房无法进行地表以下５ ｍ范围内的加固． 综上分析，由于拆除临时中隔壁的位置上方为７层楼房建筑物，控制地表沉降要求十分严格，必须引起 高度重视，在此段施工过程中，要以安全第一为主旨，确保施工安全． （ａ）拆除后 （ｂ）拆除前 图４掌子面前方塑性区分布图 ４ 结束语 通过上述数值模拟计算分析，得到以下结论： （Ｉ）临时中隔壁对隧道施工过程的围岩稳定性起到十分重要的作用，它能有效地控制洞周变形和地表沉降； （２）拆除距离第Ⅲ部掌子面前方８ ｍ长的临时中隔壁，拱顶产生２６．３１ ｍｍ，地表沉降变形为４．９２。ｍ．地 表沉降变形能够满足７层楼房对抗沉降变形的要求； （３）由于掘进机转场要求，需要拆除距离掌子面前面８ ｍ长的临时中隔墙，这样将会在隧道周边产生较 大范围的塑性区，对隧道围岩稳定性产生不利的影响，因此在施工过程中应采取相应的加强支护技术措施．， 架设临时钢拱架，确保临时中隔墙拆除段围岩的稳定性（因为此处掌子面上方为７层楼房）在拆除临时中隔 墙的端头位置，需要对剩余的临时中隔墙进行加强支护，从计算分析来看，拆除后剩余的临时中隔墙前段出 现了剪切破坏塑性区． 参考文献： ［１］《钢结构设计手册》编辑委员会．钢结构设计手册（下册）：３版［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社［２］刘波，韩彦辉．ＦＬＡＣ原理实例与应用指导［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５． ，２００４ ［３］关宝树．隧道工程施工要点集［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２． ［４］武海光．ＣＲＤ法穿越既有铁路路基下双线软岩隧道施工技术［Ｊ］．铁道标准设计２００６，（６）：８１—８４． ，
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