软弱富水地层大断面隧道挑顶施工技术研究.pdf
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ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０２３／３１（３）１１１６０８
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杜传球，李馨芳，张博，等．２０２３．软弱富水地层大断面隧道挑顶施工技术研究［Ｊ］．工程地质学报，３１（３）ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．
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ＤｕＣｈｕａｎｑｉｕ，ＬｉＸｉｎｆａｎｇ，ＺｈａｎｇＢｏ，ｅｔａｌ．２０２３．ＲｏｏｆｒｉｐｐｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｌａｒｇｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌｔｕｎｎｅｌｉｎｓｏｆｔａｎｄｗａｔｅｒｒｉｃｈｓｔｒａｔｕｍＪ］．
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ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ，３１（３）ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ
软弱富水地层大断面隧道挑顶施工技术研究
①②③④①②③
杜传球李馨芳张博陈乾张晓平
（中铁十二局集团第二工程有限公司，太原０３００３２，中国）
①
（武汉大学土木建筑工程学院，岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，武汉４３００７２，中国）
②
（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉４３００７２，中国）
③
（中铁建云南交通建设管理有限公司，昆明６５０２００，中国）
④
摘要复杂地质条件大断面隧道斜井进正洞挑顶施工风险高，交叉口处空间结构复杂、应力转化频繁，支护结构强度难以
有效抑制围岩变形，导致塌方事故威胁施工安全。为了提高软弱富水地层大断面隧道挑顶施工的安全性，本研究以三清高速
公路西山营隧道斜井进正洞段挑顶施工为例，提出了在交叉口处采用门架上部拱架和门架加强环联合支护的新型支护结构，
优化了门架加强环支护强度及挑顶施工工艺，阐述了垂直挑顶进洞施工方案、施工流程和施工要点。研究结果表明，所提的
新型支护结构减少了开挖面围岩的超挖面积与变形量，加强了应力集中部位的支护强度与稳定性。所提工法的施工用时仅
２０余天，相较于传统工法节约近一倍工期，通过合理组织工序加快了斜井进正洞段交叉口处的施工进度。隧道现场监测结果
表明，挑顶施工期间交叉口处围岩收敛变形及稳定性控制满足施工要求。总体上所提工法的技术原理简单、实际操作性强，
可为类似工程地质条件下大断面隧道挑顶施工提供经验参考与技术指导。
关键词软弱富水；大断面；挑顶施工；交叉口；门架加强环
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中图分类号：Ｕ４５５文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ
ＲＯＯＦＲＩＰＰＩＮＧＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦＯＲＬＡＲＧＥＣＲＯＳＳ
ＳＥＣＴＩＯＮＡＬＴＵＮＮＥＬＩＮＳＯＦＴＡＮＤＷＡＴＥＲＲＩＣＨＳＴＲＡＴＵＭ
①②③④①②③
ＤＵＣｈｕａｎｑｉｕＬＩＸｉｎｆａｎｇＺＨＡＮＧＢｏＣＨＥＮＱｉａｎＺＨＡＮＧＸｉａｏｐｉｎｇ
（Ｔｈｅ２ｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１２ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００３２，Ｃｈｉｎａ）
①
（ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳａｆｅｔｙｆｏｒＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
②
ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７２