| 浅析隧道工程动态设计的原理和方法研究 |
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论文关键词:随道工程 动态设计 设计方法
论文摘要:隧道工程由于不确定性因素多，套用地面结构的设计理念和模型设计隧道具有很大局限性，动态设计方法就是在此背景下发展起来的一种隧道工程设计方法。介绍了动态设计在公路隧道中的主要应用，分析动态设计的原理及主要设计方法。
引言
目前，公路或公路隧道的设训方法有多种，其中常用的大体上分两种方法。一种是力学分析设计方法，即根据地面建筑工程的力学分析方法，确定结构、荷载和材料的三要素，工程师首先计算荷载，然后选择结构类型和材料，最后通过力学计算确定结构几何尺寸工程建设通常按地质勘察、设计、施工的程叫衣次进行这种方法是用荷载一结构模型作力学让算，并常用于衬砌结构设计。另一种是工程类比法或称经验酬七法，即首先对工程围岩进行分类，然后根据有关规范或标准进行断这种酬土方法常用于锚喷支护。
但是由于隧道工程施工时水文地质环境复杂，不确定性因素很多，使得套用地面结构的设计理念和模型设计隧道结构物具有很大局限性，而由工程类比法确定其酬参封寸又有一定的盲目性。动态设计方法就是在此背景下发展起来的一种隧道工程设引方法。
1动态侧十在公路隧道中的应用
调整支护设钊参数和施工方法，确定合理的支护时匀U是目傲讼路隧道动态设计的核心内容。
1.1确定二次支护
隧道二次支护日引的选择如前面所述。对于一般软弱围岩仰拱灌注时间可在围岩稳定以后，二次支护之前进行:而对于极差的围岩及塑性流变地层，当位移量和位移速度很大时，仰拱灌注应尽早进行。当围岩变形量不大，而围岩压力与喷层应力很大时，则应适当延迟封底时间，以提高支护的柔性。
1.2调整锚喷支护参数
当围岩位移速率或位移量超过允许值时，一般应增加锚杆数量、减刁卡豺干间距。锚杆长度应大于测泪得的松动区范围，并留有一定富裕量。如量测显示锚杆后段的拉应变很小和出现压应变时，可适当减刁锚杆的长度。当锚杆轴向力大于锚杆屈服度时，应优先考虑改变锚杆材料，采用高强钢材。增加锚杆数量或直径也可获得降低锚杆应力的效果。
初期喷层厚度一般按规范设计，当初期喷层厚度较小，喷层应力大或围岩扫扮大，喷层出现明显裂损时，座查当加厚初期喷层厚度。若喷层厚度已较大时，可增加锚杆数量，调整锚杆参数或施工方法，改变仰拱封底时间以减、初期喷层受力状况。当测得的喷层内的叻较大，而达不到规起安全度时，必须增加最后喷层的厚度或改变二次支护的时间。对于其它形式的支妇气受训参数，也应在现场的基础上作出利拉的调整。
1.3调整施工方案
当测得的位移速率或位移量超过允许值时，除加强支护外还应调整施工方法，如缩短台阶层数，提育招猫喷支护的时间和仰拱封底时间。如这种方案仍未能使变形速度降至允许值之下，则应对开挖面进行加固，如采用先支护稳定顶部围岩，用喷身打昆凝土及锚杆等稳定掌子面。
2动态训十的基勿二原理与主要内容
动态设计方法的原理主要是通过现场观测和监控量测获得关于围岩稳定性和支护系统口二作状态的各类信息，然后对监控量测数据进行必、要的力学计算和理论分析，按照一定的围岩稳定判别准则，来评价围岩稳定性和支护系统功能的经济性与安全性，借以修改和确定支护系统的设计参数、支护时机和旅门策，达到优化工程设计和施工的目的。通过对开挖过程中掌子面的地质素描，来重新判定围岩.级别，或者校核预设计围岩的级别，必要时应对支护系统和施工方法、施工组织进行相应的调整通过在开挖过程中的量狈(来监控围岩和支护系统的动态并把量测信息和分析结果反馈到设计中，从而进一步修改和完善预设计的支护参数等，并指导后续施工。这样就使得设训和施工更符合或接近工程实际，也能够适应复杂多变的地质条件和各种不同白饥敝工环境。 动态设计方法并不排斥以往的各种力学计算、模型试验及经验类比等设计方法，而是最大限度地[1] [2] 下一页 |
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