・１４２・ 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第２期（总第１９１期） ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—８８２５．２０１７．０２．３４ 浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案比选 申玉生，赵 乐，何永辉，何尉祥 （西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，成都６１００３１） 摘要：以昆明地铁３号线金太区间隧道工程为例，采用现场监控量测与数值模拟相结合的方 法，分析了３种浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案对隧道结构安全稳定性的影响，得出了目 标断面隧道结构的顶板下沉、水平收敛、地表沉降及安全性系数在拆除临时支护前后的变化规律， 引入位移变化率指标，分析对比了临时支护拆除方案的优劣，确定了适用于浅埋暗挖矩形隧道临时 支护的间隔拆除方法，并采用现场监测数据验证了其可行性。 关键词：矩形隧道；间隔拆撑法；位移变化率；结构安全性；现场监测 中图分类号：Ｕ４５５．３ ９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—８８２５（２０１７）０２—０１４２—０８ ０ 引言 道临时支护技术方案进行深人研究，分析了不同拆 撑方案对隧道结构位移和内力变化的影响，以此确 定合理的拆撑方案，并指导现场隧道施工，确保隧 道整体结构安全。 １工程概况 随着城市人口的增加，城市规模不断扩大，城 市交通变得日益拥挤不堪，修建地下铁道是解决这 一状况最有效的途径。隧道的结构形式多为复合式 衬砌，一般以喷射混凝土及锚杆为初期支护，模筑 混凝土为二次衬砌。在城市中修建地铁工程，大部 分浅埋暗挖隧道采用分部开挖的方法，并且需要及 昆明地铁３号线下穿高速公路浅埋暗挖隧道工 程埋深约５～６ ｍ，其中左、右线隧道长度分别为 １６２，１６３ ｍ；两个工作井长度分别为２６，３６ ｍ。 时采用临时支护的方式支撑围岩。隧道贯通后，同 样需要及时拆除临时支护，施作二次衬砌，确保隧 道整体结构的安全…。但是，临时支护的拆除方案 或时机对隧道结构整体稳定性影响很大 Ｊ。目前， 在城市修建地铁工程大部分采用盾构法施工，采用 浅埋暗挖法施工时隧道断面形状大部分为马蹄形， 而采用区间矩形断面施工还比较少。对于矩形断面 隧道，临时支撑的拆除时机显得尤为重要，国内一 本标段暗挖隧道采用中导洞法施工（６导洞）， 开挖断面尺寸为１１．４ ＩＴＩ×７．０ ｍ，结构形式为矩形结 构，见图１。 些学者做过一些类似的研究。雷震宇、张建国 等 通过对南京地铁鼓玄区间渡线段的三维拆撑 计算，确定了最佳纵向一次性拆撑长度为９ ｍ；赵 源林等 对宝（鸡）一兰（州）二线新曲儿岔隧道的施 工分析认为，在拆撑长度为０．５倍洞身宽度时，收 敛值无变化，下沉值为总沉降量的３．２％。 本文依托昆明地铁３号线下穿高速公路浅埋暗 挖矩形隧道工程，该隧道采用导洞法（６导洞）施工， 图１ 区间矩形隧道衬砌断面（单位：Ｉｌ１） 采用现场监控量测与数值模拟相结合的方法，对隧 隧道采用复合式衬砌施工，即以钢筋网、喷射 收稿日期：２０１６—０６—３０ 作者简介：申玉生（１９７６一），男，四川成都人。副教授，博士 后，主要从事地下和隧道工程的教学与科研工作。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｙｓ１９９７＠１６３．ｃｏｍ。 混凝土和钢架（Ｉ２５ａ）为初期支护；临时横撑主要由 钢拱架（Ｉ２０ａ）、钢筋网、喷射混凝土构成；模筑钢 筋混凝土为二次衬砌，初期支护与二次衬砌间设全 申玉生，等：浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案比选 ・１４３・ 封闭防水隔离层。隧道辅助措施采用 ４２ ｍｍ超前 注浆小导管、￣，１８０ ｍｍ（壁厚１０ ｍｍ）超长大管棚（７０ ～程采用Ｍｏｈｒ—Ｃｏｕｌｏｍｂ准则 进行全过程仿真分析。 假设岩体连续、均匀、各向同性，初始应力场不考 虑构造应力，仅考虑其自重应力，以弹塑性理论作 为计算依据，模型尺寸取隧道跨度的３—５倍，且考 虑节约计算时间，计算模型左右两边取２倍的隧道 总跨度，底部向下取３倍洞室高度。 隧道计算模型水平方向长度为５６．９ ｍ，纵向长 度为１５０．０ ｍ，竖向为２６．８ ｍ，隧道顶板至地表取 ８０ ｍ）等。 区间隧道施工现场，见图２。 ６．０ ｍ，高速公路幅宽为４０．０ ｍ，其中，高速公路段 基础竖向高度为１．０ ｍ，等效地面车辆荷载。左右为 水平约束边界，下部为垂直约束边界，上面的地表 为自由边界 。隧道的围岩、临时支护和二次衬砌 图２区间隧遭施工现场 采用实体单元模拟，初期支护采用壳体单元模拟 ； 管棚和注浆小导管超前支护看成一个加固区，通过 提高围岩的材料参数等效管棚预支护强度，采用实 体单元。 在隧道模型计算分析中，围岩及围岩加固区使 用Ｍｏｈｒ—Ｃｏｕｌｏｍｂ本构模型。对于初期支护中的钢 拱架，采用等效方法将钢拱架的弹性模量折算为喷 射混凝土弹模，计算式为 Ｅ ＋本段线路位于昆明盆地东侧丘陵地带，属风化 剥蚀残丘坡麓与残丘间沟谷过度地貌，地形以圆丘 为主，间夹低凹沟槽，地层主要为人工填土及软土。 杂填土分布于全段表层，厚度０．５～６．４ ｍ，成分复 杂，结构疏密不均，物理力学性质较差。素填土局 部分布杂填土下部，厚度２．１～９．４ ｍ，可塑状态， 压密不均，物理力学性质较差，隧道开挖不能自稳。 淤泥质黏土位于杂填土下部呈灰褐、浅灰色，软塑 状，物理力学性质较差；最下层为白云质灰岩呈青 灰色，隐晶结构，块状构造，岩质坚硬，分布于全 段范围。隧道地层分布，见图３。 等 式中： 为折算后混凝土弹模；Ｅｏ为原混凝土弹模； ｓ 为钢材截面积；Ｅ 为钢材弹模；Ｓ 为混凝土截 面积。 对于管棚加固区，采用等效法将管棚和小导管 注浆的弹性模量折算给加固区，注浆管棚等效弹性 模量Ｅ 按受弯杆件进行刚度等效为 Ｅ ｎ＝Ｅ ｓｌ ｓ＋ｋ Ｅ ｃｌ ｃ ０２ 式中：Ｅ 为注浆管棚的等效刚度；Ｅ ， 分别为钢管 的弹性模量和惯性矩；Ｅ ，Ｉｃ分别为管内砂浆的弹性 图３隧道地层分布（单位：ｍ） 模量和惯性矩；｜ｌ｝ 为考虑管棚内砂浆开裂引起砂浆 刚度折减的系数，我国的建议值为０．６。 考虑到高速公路上的汽车荷载等，路面超载为 ２０ ｋＰａ，将动荷载转化为静荷载¨ 。 隧道围岩及支护结构物理力学参数，见表１。 ２ 隧道施工临时支护拆除仿真模型 ２．１模型建立 本文运用三维有限差分软件，对隧道施工全过 表１隧道围岩及支护结构物理力学参数 路基Ｉ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅ￣ ｒｉｎｇ ２０１７年第２期（总 １９１ ） 隧道汁 ：模型及局部网格单 已， 『皋Ｉ ４ （ｔ・）纠 芝手Ｆ 千１川 对史ｊ ＃｝＿ｆ・儿 图４隧道计算模型及局部网格单元 ２．２临时支护的拆除方案 在修筑『ｆ１隔墙之前，需要拆除对应位置的横撑， 横撑拆除不当会严重影响整个支撑体系的受力状态。 根据以往的Ｔ程经验并结合本Ｔ程的实际情况， 矩形隧道Ｉ 时支护拆除方案为： （１）临时支护拆除一个循环（纵向长度９ ｎ１）， 其计算模 ， Ｉ矧５。 图５临时支护拆除计算模型 （２）结合矩彤隧道６导洞施Ｉ 的特点，确保隧 道整体结构稳定性，采用“每隔１．５ ｍ距离的临时 支护，拆除１．３ Ｉｎ，保留０．２ ｍ横撑”的 １ 法。即中 导洞横向临时支护每间隔１．５ Ｉｌｌ距离，拆除２榀钢 拱架、钢筋网、喷射混凝土等（长度１．３ ｎ），仅保 留ｌ榀Ｉ２０ａ钢拱架（长度０．２ １ｑ＇１），简称“拆２留１ 间隔拆除法”， ６ 、 。 。Ｉ Ｉ Ｉ Ｊ Ｊ Ｉ Ｉ ｆ Ｉ Ｉ ｌ １ １ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ １ Ｉ Ｉ ｌ ， ｌ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｌ Ｉ ｌ Ｊ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ Ｊ｝ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ 黼 辫霹 辍戮 鹾 翳麓 麟燮 瓣糕鬻霸瞩鹱 ＼拟拆除的钢撒架 ＼槭倪留的翻 图６中导洞临时横撑“拆２留１”平面（单位：ｍ） 计算模型，见 ７． 图７临时横撑“拆２留１间隔拆除法”计算模型 第二种丁法优点是将临Ⅱ寸支护间隔拆除，逐渐 释放横撑的作用力，钢拱架将嵌套于隧道【ｆ１墙之内， 二次施丁完毕后，最后拆除钢拱架，确保隧道整体 临时支护的稳定性，旧时隧道…＿ ｔ墙施工的及时性， 满足了隧道整体结构体系的承载能力。 为了验证本文提ｆｆ｛的临时支护拆除方案『一一 可行性，藏一９ ９ 本文｝殳计了三种拆除方案进行对比分析，见 ８■ 砥一 蘩一（ｒ）疗 图８三种方案临时支护拆除顺序主要区别示意 其巾，方案一与方案二采用的是一次性拆除９ ｎ 法，其对比分析横撑拆除顺序，最主要ＩＫ别是否 先修筑巾隔墙。方案 采川的是拆２留ｌ间隔拆除 法，方案二与方案ｊ的对比分析纵向拆除顺序，其 主要区别是修筑中隔墙时采用不同的工法。 对■种方案拆除ＪＩｉ；ｉ时支护及二次衬砌施＿－Ｔ．ＪＩｌ￣ｉ序 的数值模拟，见图９ 瓣 薰申玉生，等：浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案比选 汁钎：步 ０ ｌ（１ ２０ ３０ ４０ 一 一１（） 粪 一２０ 一一＿ｏ＿拆撑胁 ｏ－方案一 Ｏ－－方案二 女一力‘案■ 一－—２５ ３０ 图９折除临时支护及二次衬砌施－ｒｌｌ￣序 图１１ Ｙ＝７５ｍ断面｝、测点 三种方案的顶板沉降曲线 图９中，１～６是二次衬砌施＿Ｔ顺序；Ｉ～ＶＩＩ是 临时支护拆除顺序。 三种临时支护拆除方案的顺序，见表２。 表２三种临时支护拆除方案顺序 方案 拆撑顺序 由图ｌｌ可以看 ：方案二和方案三拆除临时支 护后顶板沉降平稳增长，没有发生突变，对隧道结 构安全性影响不大。方案一在拆除临时支护后，其 顶板沉降量突然增加，发生突变，最终顶板下沉量 很可能超出规范要求，影响隧道结构安全性。 三种方案在目标断面Ｆ测点的顶板沉降在拆除 临时支护前后的变化，见表３。 表３ Ｙ＝７５ｔｎ断面Ｆ测点顶板沉降 ①拆竖撑ＩＩ，并施作二衬２，３ ②拆撑ＩｌＩ，ＩＶ，Ｉ；并施作二衬ｌ，４ ③再拆撑Ｖ，并施作二衬６ ④拆撑ＶＩ，ＶＩＩ，并施作二衬５ ①先拆横撑ｌ，并施作中隔墙１，２ ②待中隔墙施作完毕，再拆撑Ｉｌ，并施作二衬３ ③再拆撑ＩＩ１．ＩＶ，井施作二衬４ ④再拆撑Ｖ，并施作二衬６ ⑤拆撑Ｖ１，ＶＩＩ；并施作二衬５ ①采Ｊ＿｛＿ｊ拆１．５ｍ（两榀）留０．２５ｍ（１榀）方法，拆横撑ｌ， 并施作中隔墙ｌ，２ ②待中隔墙施作完毕，再拆撑ＩＩ，并施作二衬３ ③拆撑ＩｌＩ，ＩＶ及留下的横撑Ｉ的左侧，并施作二衬４ ④再拆撑Ｖ，并施作二衬６ ⑤拆撑ＶＩ，ＶＩＩ及留下的横撑Ｉ的右侧，并施作－－＇Ｎ ５ 二 由表３可知：方案二和方案 的拆除前后，顶 一 ‘ 板沉降量的变化率低于方案一３５％～４０％；方案 一是最不理想的，方案二和方案ｉ差别较小。 三种方案拆除临时支护前后Ｆ测点顶板沉降变 ２．３隧道结构变形规律分析 为了研究隧道结构变形的规律，本文采用无量 纲的分析方法，引入位移变化率，即拆撑后的结构 化率曲线，见图１２。 ８０ ７０ ６０ 位移变化值占拆撑前位移值的百分比。 本文选择５个监测断面（Ｙ＝５５，６５，７５，８５， ９５ ｍ）为目标断面，分析其所在位置的地表沉降、顶 婚５【】 ４（ 制３０ ２０ １０ ＿口－片案一 十方案二 ０一 ‘案■ 板沉降、水平收敛的变化规律。如全部断面都分析， 则数据较多，因Ｙ＝７５ ｍ断面正处于高速公路中心 位置，位移变形控制要求最严格，所以下面仅重点 分析Ｙ＝７５ ｍ断面。监测点布置示意，见图１０。 愉 １０断而 图１２ 三种方案拆撑前后Ｆ测点顶板沉降变化率 由图ｌ２可以看出：方案一的拆除临时支护前后 顶板沉降量的变化率大于方案二和方案ｊ，方案二 和方案ｉ的顶板沉降量的变化相近。 Ｙ＝７５ ｍ断面Ａ—Ｂ水平收敛值，见表４。 ＇地农监测点 ・顺扳 ・水 收敛监 ４点粤 ． 表４ Ｙ＝７５ｍ断面Ａ—Ｂ水平收敛值 — 图１Ｏ 目标断面隧道结构变形监测点布置示意 三种方案在目标断面Ｆ测点的顶板沉降曲线， 见图ｌｌ。 路基工程 ・１４６・ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第２期（总第１９１期） 由表４可知：方案一和方案三的拆除临时支护 前后水平收敛值的变化率低于方案二１５％～２０％， 所以，仅参考水平收敛值，方案二是最不理想的。 一次性拆除９ ｍ工法一定程度上增大了水平收敛值， 而拆２留１间隔拆除法能够有效地减少水平收敛值。 ５个监测断面的三种方案拆除临时支护前后 Ａ—Ｂ水平收敛值的变化率曲线，见图１３。 ３５ ３Ｏ ２５ 谆２０ 口一方案一 — １５ 方案二 —制１０ ｏ一方案三 Ｏ １ ２ ３ ４ ５ 监测断面 图１３三种方案拆撑前后Ａ—Ｂ水平收敛值变化率曲线 由图１３可以看出：方案三的水平收敛值最理 想，方案二拆除临时支护前后的水平收敛值变化率 远远大于方案一和方案三，方案三和方案一拆除临 时支护前后水平收敛值的变化率相差不大，因为方 案二采用的是一次性拆除９ ｍ工法，致使断面内横 向约束变少，水平收敛值变化幅度增大。 目标断面的三种方案拆除临时支护前后地表沉 降曲线，见图１４。 横断面的距离／ｍ 图１４ Ｙ＝７５ｒｎ监测断面三种方案拆撑前后地表沉降曲线 由图１４可以看出：方案一拆除临时支护前后地 表沉降量变化最大，且远大于方案二和方案三，方 案二与方案三拆除临时支护前后地表沉降量变化接 近。方案一拆除临时支护前后地表沉降量变化率约 是方案二和方案三的２倍。方案一与方案二、方案 三的拆除工法中最大的不同是是否先修筑中隔墙， 可见，在临时支护的拆除及二次衬砌施作的过程中， 是否先修筑中隔墙对地表沉降量的影响最大，仅考 虑地表沉降，方案一是最不理想的。 综上所述，从隧道结构变形分析，方案三比较 合理，隧道结构变形较小。 ２．４隧道结构应力计算分析 取中间断面（Ｙ＝７５ ｍ）作为目标应力监测断面， 监测点布置示意，见图１５。 图１５ 目标断面隧道结构应力监测点布置示意 目标断面Ｂ测点位置的计算内力时程曲线，见 图１６。 １０００ ８００ ６００ 暴４００ ２００ ７０ —６０ ５０ 至４ｏ ∞开 ３０ 挖２０ ａ 静１０ Ｕ ２５ Ｕ ，５ １ＯＯ １２５ １５０ 开挖距离，ｍ （ｂ）弯矩 图１６ 目标断面Ｂ测点位置内力时程曲线 由图１６可以看出：在模拟拆除临时支护的过程 中，隧道结构的内力都在增大，且轴力增量要大于 弯矩增量，导致安全系数有所降低。当开挖到目标 断面时，内力会发生突变，其影响区域约在目标断 面前后２０ ｍ范围内，最终隧道结构内力达到最大， 并趋于稳定。 三种方案拆除临时支护前后的安全系数包络图， 见图１７。 图１７三种方案拆撑前后隧道结构安全系数包络图 由图１７可以看出：在拆除临时支护后，安全系 数有所下降，其中方案三拆除临时支护后的安全系 Ｉ｛１玉生，等：浅埋暗挖矩形区Ｉ＇Ｈｊ隧道临时支护拆除方案比选 数减少最小，其安全系数变化率约５％～２０％；方 案二次之，方案一拆除后的安全系数减少最大，其 安全系数变化率约５０％～７５％，且安全系数最小 值１．６｝｝｛现在方案一 １测点位置，低于规范安全值。 结构整体受力趋势没有改变。拆除临时支护后，隧 道结构初期支护的轴力和弯矩都有所增大，相比较 而言，弯矩增量大于轴力增毽，所以，安全系数有 所下降，综上所述，方案三最合理。 ３ 隧道施工现场量测与验证 图ｌ８隧道埋设钢筋计 ３．１隧道监测点布置 金太区间隧道现场临时支护的拆撑Ｔ法采用方 案ｊ 选取５个有代表性监测断面（与模型计算选取 的断而一致）的顶板沉降和水平收敛及Ｙ：７５ ＩＴＩ监测 断面的地表沉降，隧道现场监测点布置和计算模型 的监测点布置一致（ １０、图ｌ５），并辅以钢筋测力 计对隧道初期支护内力、临时钢支撑应力进行监测， 图ｌ９拆２留１间隔拆除法施工现场 ３．２ 隧道施ｌｌ 量测结果分析 ３．２．１隧道结构变形 分析实际施工过程中结构受力特性。振弦式钢筋测 力计埋设，见图１８。拆２留１问隔拆除法施Ｔ现场， 见． １９。 隧道结构变形临测点布 （ １０）＿、Ｉｌ标断而的 现场顶板沉降的实测数 ， 丧５ 表５顶板沉降值现场实测数据 变化比例／％ 则断而 —— 大值／％ １．＝ ２３．３ ２ｌ ２ ２２．１ Ｆ ２２．２ ２３．３ ２７．０ ２２．５ ２ｌ ２ Ｇ ２７ ０ ５ ６ ４ ７ ４ ５ ６．０ ５．Ｏ ５．７ ３ ９ ３ ６ ２４．Ｏ ２２ ４ ２７．（） ２５．（） ２７．（） ２２ ５ ２１．２ ２Ｏ．５ ２４．８ 】９．１ ｌ９．３ ２６．７ ２０．０ ｌ９ ３ ２０．Ｏ ２２．５ ｌ８．１ ２Ｏ．６ ４．６ ６．１ ４．２ ４．１ ２５ Ｏ ２５ ３ ２】５ １７．５ ７．２ ４ ５ ４．１ ２４．６ ２２ Ｏ ｌ９．０ ２１ ５ 由表５可知：拆除临时支护后，顶板沉降增长 不大，是拆除临时支护前拱顶下沉量的２０％～ 由表６可知：拆除临时支护后，水平收敛值的 变化率约在５％左右，其变化基准值４ 大，与数值 模拟分析结果吻合良好，拆除后的最大增 不足 １ ＩＴＩＩＴＩ（） ３０％，没有发生突变，与数值模拟分析结果吻合 良好 ． 目标断面的现场水平收敛值的实测数据，见 表６．、 表６水平收敛值现场实测数据 日标断面的地表沉降Ｉ１｛１线，见图２０ 、 嵌断晴ｌｎ々 离／ｉ・ ＼、一 奏 … 图２０ 一 ＝７５ｍ目标断面现场实测地表沉降曲线 冈２０ Ｔ以肴｝ｆＩ：彳Ｆ拆除临时支护后，地表沉 降最大值增骷约是３．０ １＂１１ＩＩ ，最终地表沉降值是１６．０ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 路基工程 ２０１７年第２期（总第１９１期） ｍｍ，仍然满足规范要求安全值，与数值模拟分析结 果吻合良好。 现场的实测数据表明，拆２留１间隔拆除法能 够有效地减少水平收敛值，是否先修筑中隔墙对顶 板沉降影响很大，拆除临时支护对地表沉降值影响 较小。这与数值模拟分析的结果吻合良好。隧道结 构仍然是安全的，且现场施工也证明了拆除临时支 护后结构的安全性。 ３．２．２ 隧道结构应力与施工安全性 隧道施工现场应力监测点布置（图１５）。 本文针对目标断面（Ｙ＝７５ｍ）Ｂ测点位置内力变 化规律进行分析。其实测内力时程曲线，见图２１。 ８００ ７０Ｏ ６００ 至５００ 杂４００ 撂３００ ２００ １００ ０ ２５ ５０ ７５ １００ ｌ２５ ｌ５０ 开挖距离／ｍ （ａ）轴力 一 皇 ● Ｚ 一 鼎 抑 开挖距离，ｍ （ｂ）弯矩 图２１ 目标断面Ｂ测点位置实测内力时程曲线 由图２１可知：在拆除临时支护的过程中，轴力 和弯矩都在增大，且轴力增长幅度比弯矩增长幅度 要大，所以安全系数会有所降低。当开挖到监测断 面时，内力会发生突变，其影响区域约在目标断面 前后２０ ｍ范围内，最终隧道结构内力达到最大，并 趋于稳定。 目标断面隧道结构实测安全系数包络图，见 图２２。 由图２２可知：拆除临支护前，最低安全系数值 ４．０出现在测点Ｃ处，拆除临时支护后，最低安全 系数值３．８依然出现在测点Ｃ处，安全系数的分布 规律没有发生改变。拆除临时支护后，安全系数有 所降低，变化率约５％～２０％，其隧道结构初期支 护的轴力和弯矩都有所增大，但变化绝对值不大， 且总体增长趋势平稳，相较而言，弯矩增加幅度大 于轴力增量，所以安全系数有所下降，但可满足规 范要求。 １２．５ （ａ）拆撑前 ３．８ ４．０ ３．８ ‘ （ｂ）拆撑后 图２２ 目标断面隧道结构实测安全系数包络图 ４结论 本文通过对昆明地铁３号线金太区间矩形隧道 工程三种拆除临时支护方案的数值仿真模拟，分析 了拆除临时支护前后隧道结构顶板下沉量、地表沉 降值、水平收敛值和安全系数的变化，并用现场监 测数据进行验证，得到以下结论： （１）拆除临时支护会造成隧道结构内力有所增 加，安全系数降低，先修筑中隔墙要比后修筑中隔 墙的安全系数高出４０％～５０％；与一次性拆除９ ｍ 工法相比，采用拆２留１间隔拆除法，安全系数降 低赋值更少，约减小５％一２Ｏ％，但拆除临时支护 后的安全系数仍能满足规范要求。 （２）是否先修筑中隔墙，是影响隧道结构顶板 下沉量及地表沉降值的最主要因素，但对水平收敛 值影响不大。先修筑中隔墙比后修筑中隔墙，其顶 板下沉值减少约３５％～４５％，地表沉降值减小约 ５０％，拆２留１间隔拆除法可以有效地减小隧道结 构水平收敛值，使隧道施工安全度更高。 （３）隧道拆除临时支护的数值模拟分析结果与 监控量测结果吻合良好，证实了拆２留１间隔拆除 法的可行性，并通过数值仿真模拟，得出了拆２留１ 间隔拆除法的优越性，有效地指导了隧道的信息化 施工。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］杨会军，王梦恕．浅埋暗挖大跨风道临时支撑拆除技术［Ｊ］．隧道建 设，２０１２，３２（５）：６８２—６８５． 申玉生，等：浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案比选 ＹＡＮＧ ＨＪ，ＷＡＮＧ ＭＳ．Ｄｉｓｍａｎｔｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ・１４９・ 徽理工大学学报（自然科学版），２００５，２５（２）：２９—３４． ＺＨＡＮＧ ＹＬ，ＪＩＡＮＧ ＹＳ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ ｂｙ ＣＲＤ ｌａｒｇｅ・ｓｐａｎ ｖｅｎｔｉｌａｉｔｏｎ ｔｕｎｎｅｌ ｕｎｄｅｒ ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏｖｅｒ［Ｊ］．Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ， ２０１２，３２（５）：６８２—６８５． ｍｅｔｈｏｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｂｅｄ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ），２００５，２５（２）：２９—３４． 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Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌ ＳＨＥＮ Ｙｕｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＯ Ｌｅ，ＨＥ Ｙｏｎｇｈｕｉ，ＨＥ Ｗｅｉｘｉａｎｇ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｆｏｒ ｓｈａｌｌｏｗ—ｂｕｒｉｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｒｕｎｎｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｓｉｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｊｉｎｔａｉ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ ３，ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ，ｇｒｏｕｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ ｉｎｄｅｘ，ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｌｌｏｗ—ｂｕｒｉｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｒｅｃｔａｎｇｕｌｒ ｔａｕｎｎｅｌ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｖｅｒｉｉｅｄ ｔｆｏ ｂｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｔｕｎｎｅｌ；ｉｎｔｅｒｖａｌ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ；ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ；ｓｔｕｃｔｕｒｒａｌ ｓａｆｅｔｙ；ｓｉｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
