坡积体隧道洞口预加固方案设计及效果评价

作者：刘军军; 田彦超; 田茂锦; 李金强; 张良; 傅鹤林^*

来源：现代隧道技术, 2022, 59(S1): 832-843.

DOI：10.13807/j.cnki.mtt.2022.S1.102

• 隧道
• 坡积体洞口
• 加固方案
• 效果评价
• 仰坡稳定性
• 断面稳定性
• 支护结构受力

浅埋隧道洞口的不稳定坡积体使隧道面临着边仰坡失稳或塌方的危险。以罗汉山2号隧道为工程背景，对不采用预加固方案(方案一)、仅采用超前大管棚(方案二)、同时采用地表注浆和超前管棚(方案三)3种洞口加固设计方案进行研究，并利用数值模拟对加固效果进行分析评价，研究加固前后的仰坡稳定性、隧道开挖稳定性及支护结构应力等变化规律。结果表明：对于洞口坡积体仰坡，方案三可将初始安全系数0.76提高至1.14。对于隧道断面稳定性，相比于方案一，方案二可在地表沉降、拱顶下沉方面分别减少30.6%、35.9%的位移值，但在水平收敛及仰拱隆起方面无明显改善作用，而方案三在地表沉降、拱顶下沉、水平收敛及仰拱隆起方面分别降低72.4%、78.2%、60.2%、46.2%。对于锚杆轴力，相比于方案一，方案二和方案三在最大拉应力方面分别降低2.6%、29.9%,在最大压应力方面分别降低14.2%、50%。对于初期支护受力，相比于方案一，方案二和方案三在洞顶最大弯矩值方面分别降低19.6%、38.9%。对于二次衬砌受力，相比于方案一，方案二和方案三在最大压应力方面分别降低26.7%、66.6%。

• 单位
  土木工程学院; 中南大学