钻爆法隧道下穿既有双连拱隧道施工技术研究.pdf

２０２４年１月上施工技术（中英文）

第５３卷第１期ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ９３

ＤＯＩ：１０７６７２／ｓｇｊｓ２０２４０１００９３

钻爆法隧道下穿既有双连拱隧道施工技术研究∗

１，２１，２１，２

段伟，韩通，龙葳

（１．中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉４３００６３；

２．水下隧道技术国家地方联合工程研究中心，湖北武汉４３００６３）

［摘要］钻爆法隧道穿越新建既有双连拱隧道结构，下穿隧道为大跨度隧道，高度大、埋深较深，且在穿越既有隧

道时，不能影响其安全运营和造成结构破坏，施工难度大、风险高。采用有限元软件ＭｉｄａｓＧＴＳＮＸ对钻爆法隧道

下穿既有隧道的变形和受力情况进行数值模拟计算，并研究了下穿施工前对上方隧道间地层采用大管棚和锚杆

联合加固产生的效果。研究表明：未加固时，施工侧隧道结构的沉降要大于另一侧，呈现出“一峰二谷”变形形状，

既有隧道上下部极易发生结构破坏。采用大管棚及锚杆联合加固，有效地转移了应力集中现象，降低了结构破坏

风险，并且既有隧道沉降量仅为前者变化量的１／１８３，在控制标准以内。

［关键词］隧道；钻爆法；双连拱隧道；数值模拟；加固；有限元分析

［中图分类号］Ｕ４５９［文献标识码］Ａ［文章编号］２０９７⁃０８９７（２０２４）０１⁃００９３⁃０７

ＳｔｕｄｙｏｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＢｌａｓｔｉｎｇＴｕｎｎｅｌＰａｓｓｉｎｇ

ＴｈｒｏｕｇｈＥｘｉｓｔｉｎｇＴｗｉｎ⁃ａｒｃｈＴｕｎｎｅｌ

１，２１，２１，２

ＤＵＡＮＷｅｉ，ＨＡＮＴｏｎｇ，ＬＯＮＧＷｅｉ

（１ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＳｉｙｕａｎＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００６３，Ｃｈｉｎａ；２Ｎａｔｉｏｎａｌ⁃ｌｏｃａｌ

ＪｏｉｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００６３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｂｌａｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｃｒｏｓｓｅｓｔｈｅｎｅｗｌｙｂｕｉｌｔｅｘｉｓｔｉｎｇｄｏｕｂｌｅ⁃ａｒｃｈｔｕｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．

Ｔｈｅｓｕｂｗａｙｉｓａｌａｒｇｅｓｐａｎｔｕｎｎｅｌ，ｗｉｔｈａｌａｒｇｅｈｅｉｇｈｔａｎｄｄｅｅｐｂｕｒｉａｌ，ａｎｄｗｈｅｎｃｒｏｓｓｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇ

ｔｕｎｎｅｌ，ｉｔｃａｎｎｏｔａｆｆｅｃｔｉｔｓｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄａｍａｇｅ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔ．Ａｎｕｍｅｒｉｃａｌ

ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＭｉｄａｓＧＴＳＮＸｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ａｎｄｓｔｒｅｓｓｅｓｏｆａｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｂｌａｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌｕｎｄｅｒｐａｓｓｉｎｇａｎｅｘｉｓｔｉｎｇｔｕｎｎｅｌ，ａｎｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆ

ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｉｎｆｏｒｃ