随着交通工程建设的快速发展,公路长大隧道越来越多,常规施工方法效率较低,无法满足工期要求,这对公路隧道快速施工技术提出了新的挑战.以东天山特长公路隧道为背景,提出土质地层隧道大断面开挖工法,通过力学分析及现场对比试验,分析论证了该工法的可行性.结果表明:土质隧道大断面开挖时,采用超长小导管能够减少上部围岩压力对掌子面滑动土体的荷载作用,预留核心土则能够为掌子面滑动土体提供支撑反力,通过这2种控制措施能够实现土质围岩隧道掌子面稳定;相比台阶法,大断面开挖时围岩应力释放速率较快,变形快速发展,拱架和喷混凝土受力快速增长,支护封闭成环后可得到有效控制,但需进一步提高初期支护早期承载性能,即提高喷混凝土早期强度;采用大断面工法能够提升机械作业空间,简化工序,实现多组设备同时作业,相比两台阶施工,隧道施工效率提升约22％.综合评价,土质地层隧道采用大断面快速施工工法能够实现掌子面稳定,支护结构安全,且相比台阶法施工效率可得到显著提高.
隧道工程 土质围岩 对比试验 大断面开挖 极限平衡法 掌子面稳定 台阶法