目前,公路或公路隧道的設(shè)訓(xùn)方法有多種,其中常用的大體上分兩種方法。一種是力學(xué)分析設(shè)計(jì)方法,即根據(jù)地面建筑工程的力學(xué)分析方法,確定結(jié)構(gòu)、荷載和材料的三要素,工程師首先計(jì)算荷載,然后選擇結(jié)構(gòu)類型和材料,最后通過力學(xué)計(jì)算確定結(jié)構(gòu)幾何尺寸工程建設(shè)通常按地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)、施工的程叫衣次進(jìn)行這種方法是用荷載一結(jié)構(gòu)模型作力學(xué)讓算,并常用于襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另一種是工程類比法或稱經(jīng)驗(yàn)酬七法,即首先對(duì)工程圍巖進(jìn)行分類,然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行斷這種酬土方法常用于錨噴支護(hù)。

  但是由于隧道工程施工時(shí)水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,不確定性因素很多,使得套用地面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念和模型設(shè)計(jì)隧道結(jié)構(gòu)物具有很大局限性,而由工程類比法確定其酬參封寸又有一定的盲目性。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法就是在此背景下發(fā)展起來的一種隧道工程設(shè)引方法。

  1.動(dòng)態(tài)側(cè)十在公路隧道中的應(yīng)用

  調(diào)整支護(hù)設(shè)釗參數(shù)和施工方法,確定合理的支護(hù)時(shí)勻U是目傲訟路隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。

  1.1確定二次支護(hù)

  隧道二次支護(hù)日引的選擇如前面所述。對(duì)于一般軟弱圍巖仰拱灌注時(shí)間可在圍巖穩(wěn)定以后,二次支護(hù)之前進(jìn)行:而對(duì)于極差的圍巖及塑性流變地層,當(dāng)位移量和位移速度很大時(shí),仰拱灌注應(yīng)盡早進(jìn)行。當(dāng)圍巖變形量不大,而圍巖壓力與噴層應(yīng)力很大時(shí),則應(yīng)適當(dāng)延遲封底時(shí)間,以提高支護(hù)的柔性。

  1.2調(diào)整錨噴支護(hù)參數(shù)

  當(dāng)圍巖位移速率或位移量超過允許值時(shí),一般應(yīng)增加錨桿數(shù)量、減刁卡豺干間距。錨桿長度應(yīng)大于測淚得的松動(dòng)區(qū)范圍,并留有一定富裕量。如量測顯示錨桿后段的拉應(yīng)變很小和出現(xiàn)壓應(yīng)變時(shí),可適當(dāng)減刁錨桿的長度。當(dāng)錨桿軸向力大于錨桿屈服度時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮改變錨桿材料,采用高強(qiáng)鋼材。增加錨桿數(shù)量或直徑也可獲得降低錨桿應(yīng)力的效果。

  初期噴層厚度一般按規(guī)范設(shè)計(jì),當(dāng)初期噴層厚度較小,噴層應(yīng)力大或圍巖掃扮大,噴層出現(xiàn)明顯裂損時(shí),座查當(dāng)加厚初期噴層厚度。若噴層厚度已較大時(shí),可增加錨桿數(shù)量,調(diào)整錨桿參數(shù)或施工方法,改變仰拱封底時(shí)間以減、初期噴層受力狀況。當(dāng)測得的噴層內(nèi)的叻較大,而達(dá)不到規(guī)起安全度時(shí),必須增加最后噴層的厚度或改變二次支護(hù)的時(shí)間。對(duì)于其它形式的支婦氣受訓(xùn)參數(shù),也應(yīng)在現(xiàn)場的基礎(chǔ)上作出利拉的調(diào)整。

  1.3調(diào)整施工方案

  當(dāng)測得的位移速率或位移量超過允許值時(shí),除加強(qiáng)支護(hù)外還應(yīng)調(diào)整施工方法,如縮短臺(tái)階層數(shù),提育招貓噴支護(hù)的時(shí)間和仰拱封底時(shí)間。如這種方案仍未能使變形速度降至允許值之下,則應(yīng)對(duì)開挖面進(jìn)行加固,如采用先支護(hù)穩(wěn)定頂部圍巖,用噴身打昆凝土及錨桿等穩(wěn)定掌子面。

  2.動(dòng)態(tài)訓(xùn)十的基勿=原理與主要內(nèi)容

  動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法的原理主要是通過現(xiàn)場觀測和監(jiān)控量測獲得關(guān)于圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)口二作狀態(tài)的各類信息,然后對(duì)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行必、要的力學(xué)計(jì)算和理論分析,按照一定的圍巖穩(wěn)定判別準(zhǔn)則,來評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)功能的經(jīng)濟(jì)性與安全性,借以修改和確定支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、支護(hù)時(shí)機(jī)和旅門策,達(dá)到優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和施工的目的。通過對(duì)開挖過程中掌子面的地質(zhì)素描,來重新判定圍巖。級(jí)別,或者校核預(yù)設(shè)計(jì)圍巖的級(jí)別,必要時(shí)應(yīng)對(duì)支護(hù)系統(tǒng)和施工方法、施工組織進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整通過在開挖過程中的量狽(來監(jiān)控圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)并把量測信息和分析結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)中,從而進(jìn)一步修改和完善預(yù)設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)等,并指導(dǎo)后續(xù)施工。這樣就使得設(shè)訓(xùn)和施工更符合或接近工程實(shí)際,也能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件和各種不同白饑敝工環(huán)境。