Page 194 - 公路工程施工技术与质量管理研究

第七章 道路桥梁隧道设计、施工及养护研究

可以取隧道开挖跨度范围内顶部塑性区范围围岩自重的 1.2 倍作为围岩压力表征
值；当无支护状态不收敛时，可施加逐步加大的预支护力直至收敛，然后取隧道
开挖跨度范围内顶部塑性区范围围岩自重的 1.2 倍作为围岩压力表征值，而预支

护力则由围岩预加固措施承担。岩隧道支护结构设计及安全性评价方法。采用围
岩应力分区与力学参数随围压变化计算方法，利用有限差分原理，提出高地应力
软岩隧道围岩特征曲线（GRC 曲线）计算方法。并通过 FLAC3D 有限差分计算
软件的二次开发，提出高地应力软岩隧道围岩纵向变形曲线（LDP曲线）计算方法。

结合兰渝铁路、成兰铁路软岩大变形典型工程设计经验，川藏铁路软岩大变
形控制提出应遵循“优化洞形、主动加固、分级控制、强化支护”的基本原则，
贯彻“快开挖、快支护、快封闭”的理念。针对一、二级大变形，以优化洞形，
主动支护为主，保护、加固围岩，控制变形。针对三、四级大变形，在优化洞形

基础上，进一步加强主动支护措施，采取必要的让压措施适度释放能量，强化初
期支护刚度，控制围岩变形。
（2）地层 - 结构计算方法
基于收敛约束法，结合高地应力软岩力学特性，建立了新的高地应力软弱围

岩隧道支护结构设计及安全性评价方法。采用围岩应力分区与力学参数随围压变
化计算方法，利用有限差分原理，提出高地应力软岩隧道围岩特征曲线（GRC
曲线）计算方法。并通过 FLAC3D 有限差分计算软件的二次开发，提出高地应
力软岩隧道围岩纵向变形曲线（LDP 曲线）计算方法。

2. 岩爆隧道设计方法
关于岩爆隧道的设计，国内外专家学者开展了大量理论研究和工程实践，但
实际开展工程支护结构设计时仍主要采用工程类比法。目前，针对岩爆隧道设计
又取得了新进展，提出岩爆洞身支护结构的冲击荷载确定方法。岩爆隧道安全系

数检算采用荷载 - 结构计算模型，首先施加围岩荷载，然后施加冲击荷载，冲击
荷载作用部位为拱顶，作用范围为拱顶两侧爆块边长的 1/2。
针对川藏铁路，结合目前国内外岩爆隧道的调研及分析，隧道岩爆处理措施
应根据岩爆类型和等级，遵循“预警先行、主动控制、多机少人、保证安全”的

总体原则，开展岩爆防治设计和施工。在工程措施方面，设计时根据地质勘察资
料，做好岩爆判别和岩爆等级划分，制订针对性防治预案；施工中加强岩爆监测，
做好岩爆发生可能性与岩爆级别的预测、快速施作锚喷支护、加强超前支护，同

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