隧道施工安全步距控制的定性分析

作者：陈文龙

来源：《科学与财富》2017年第28期

        在隧道施工中，一般发生坍塌事故的有两种情况：一裸洞坍塌；二初期支护坍塌。一般二衬施工完成后，不会发生坍塌，因此本文仅将二衬封闭成环后，其最近掌子面端头至掌子面距离作为隧道施工安全步距控制进行定性分析。

        一、隧道安全步距控制原理。

        假设在已形成初支封闭成环的一段隧道空间中，已完成了两段二衬砼施工。假定此两段二衬长度均相同，其间隔的净距离即为安全步距。沿着路线前进方向，在这两段二衬之间，在初支拱顶部，围岩结构不断调整，内部应力不断重新分配，最后达到另一个新的受力平衡点，这时这两段二衬之间，在初支拱顶部的围岩中会形成稳定拱形岩土骨架。两段二衬分别为拱形岩土骨架两个端头支点。初支拱会承受初支拱以上岩土骨架以下的围岩部分自重压力。而此自重压力不会对初支拱产生破坏作用。

        二、在隧道施工准备阶段，施工单位应编制好隧道施工方案。

        对于二衬砼原材料长期稳定供应的情况，应考虑在隧道施工中，采用隧道施工安全步距二衬空间连续型控制。对于二衬砼原材料供应不稳定的情况，应考虑在隧道施工中，采用隧道施工安全步距二衬空间间断型控制。

        三、在隧道工程施工实践中，Ⅳ级围岩的安全步距为90米，Ⅵ级围岩的安全步距为70米。Ⅴ级围岩的安全步距可用内插法求得。

        例1某座隧道设计长度为115米，均为Ⅵ级围岩。试分别采用隧道施工安全步距二衬空间连续型控制和隧道施工安全步距二衬空间间断型控制设计隧道安全施工方案。

        解：该隧道为Ⅵ级围岩，其施工安全步距为70米，施工方案见如下表1及表2：

        某座隧道施工安全步距二衬空间连续型控制表；表1