浅埋偏压隧道洞口段施工研究——以老寨隧道为例

"老寨隧道洞口段施工过程中的工作性状 (2012年)" 在隧道工程领域，老寨隧道洞口段的施工过程是一个典型的研究案例，它揭示了在浅埋、偏压和围岩破碎等复杂地质条件下的施工挑战。隧道洞口的特殊性在于它容易遭受仰坡坍塌、冒顶、衬砌结构变形开裂等问题，对施工安全构成严重威胁。针对这些问题，研究者乔东华和谭捍华运用了FLAC3D数值计算软件进行深入研究。 FLAC3D是一种基于离散元法的三维数值模拟软件，常用于地质力学和土木工程中的稳定性和流变分析。在这个研究中，FLAC3D被用来模拟洞口段隧道的支护结构在开挖过程中的应力分布、塑性区的形成和发展、以及结构变形与开挖活动之间的关系。通过对这些参数的模拟和分析，可以了解隧道开挖对周围地质环境的影响，从而优化设计和施工方案。 研究指出，隧道洞口的开挖会改变斜坡体的应力状态，可能引发斜坡失稳，而斜坡体的应力再分配又会影响到隧道内部的荷载分布。这种相互作用可能导致一系列的工程问题，如隧道顶部的坍塌和衬砌结构的损坏。因此，对洞口段的设计和施工策略必须谨慎对待。 当前的《公路隧道设计规范》和《铁路隧道设计规范》在洞口段的设计和施工方面存在不足，缺乏详细的研究和统计数据。因此，对于隧道洞口支护结构的工作性状进行深入研究，对于改进设计方法和施工工序具有重要意义。通过这样的研究，可以提供更科学的依据，确保隧道施工的安全性和经济性。 老寨隧道作为实例，其研究成果不仅对解决该隧道自身的问题提供了指导，也为其他类似条件下的隧道工程提供了有价值的参考。通过FLAC3D的数值模拟，可以预测和控制施工过程中的风险，减少因地质条件复杂而导致的事故，保障施工人员的安全，同时提高工程质量和经济效益。