连载 | 单侧临时支护对连拱隧道中隔墙施工影响研究（1）

从双连拱隧道的整体施工步骤可知，双连拱隧道的结构形式和施工工艺的复杂、多变性，中隔墙所受左右两侧荷载作用时效的不一致，先行洞初期支护支撑在中隔墙上方，由于两主洞存在前后错距，后行洞是临空一侧，中隔墙易出现偏压现象，中隔墙会出现压拉弯剪扭等不同的应力状态。李玉华等研究了双连拱隧道在复杂应力情况下，优化“中导洞+双侧壁开挖”施工方法，通过监控中隔墙及围岩的变形等情况，得出优化后的施工方法能够保证工程质量、安全。王国权等采用有限元软件ABAQUS分析软件偏压角度下隧道动力响应和围岩稳定性，偏压范围的增大会导致围岩塑性范围的增大，通过采用抗滑桩等措施，能很好改善围岩的应力分部状况。还有国内外学者认为在侧向增加横向混凝土、砂砾土等回填材料，利用回填材料的侧向抗力来抵抗双连拱隧道中隔墙偏压现象，但是此方法也存在混凝土制拆时间长、混凝土侧向抗力需一定时间，同时，回填砂砾材料施工烦琐、施工速度慢。采用支撑法来抵抗中隔墙侧向抗力，侧向支撑具有安拆时间短、施工方便、可回收周转等诸多优点，此方法在施工中应用广泛。

1 工程概况

南上庄隧道位于山西省阳泉市，采用双连拱隧道结构形式，为双向四车道（2×10.25 m）。隧道围岩为岩质隧道，地层稳定，隧道围岩为Ⅳ~Ⅴ级围岩结构，隧道无地下水、溶洞等情况。该隧道地层岩性为强–中风化灰岩、泥灰岩石灰岩，强风化层岩石厚度为2~3 m。根据勘察设计文件可知，拟建隧道周围围岩节理裂隙不发育，岩石较完整，通过分析岩体基本质量指标（BQ），最后修正（BQ）值，南上庄隧道围岩等级为Ⅳ~Ⅴ级。

2 中隔墙

2.1 模型建立

根据隧道地质勘查报告、施工过程中揭露的围岩状况及相关的技术规范，建模参数见表1，模型如图1所示。

表1 材料力学性质参数

图1 双连拱隧道建模

研究在整体开挖过程中，在初期支护偏压作用下，临时支护对中隔墙偏压产生机制及力学行为的影响，为消除边界效应，选取本模型的中间部分中隔墙断面为研究对象，为了更好地监测隧道中隔墙的位移、应力情况，结合开挖、支护等隧道形成过程，每个断面设置3个监控点。不同侧向临时支撑行间距下的砧木支护参数见表2。

表2 围岩区各工况模型临时支护参数

双连拱隧道施工阶段划分见表3，监测点的布置情况如图2所示。

表3 双连拱隧道阶段划分

图2 中隔墙监测点布设