供水隧洞在上穿公路隧道开挖作用下的稳定性研究

朱方敏， 蔡路军， 韩　芳， 吴　亮

(1.广东省水利电力勘测设计研究院， 广东 广州　510635；　2.武汉科技大学 理学院， 湖北 武汉　430065)



供水隧洞在上穿公路隧道开挖作用下的稳定性研究

朱方敏1， 蔡路军2， 韩芳2， 吴亮2

(1.广东省水利电力勘测设计研究院， 广东 广州510635；2.武汉科技大学 理学院， 湖北 武汉430065)

[摘要]东深供水沙湾隧洞已安全运行10余年，沙荷西路大望山公路隧道欲从其上方穿过，交叉段最小净距仅21.5 m，公路隧道开挖可能会对下方供水隧道的稳定性产生一定的影响。在分析供水隧洞初始状态的基础上，对上穿隧道开挖对供水隧洞的稳定性进行了数值模拟，得出供水隧洞围岩拉应力和压应力小幅增大，而供水隧洞衬砌应力呈现明显的增大趋势，最大拉应力由0.26 MPa增大到最大2.50 MPa，最大压应力由0.59 MPa增大到最大1.74 MPa，表明上穿隧道的开挖对供水隧洞衬砌产生了较大的附加应力，需采用特定的开挖工艺和加固措施，防止上穿隧道开挖引起供水隧洞的破坏。

[关键词]供水隧洞； 上穿隧道； 交叉隧道； 数值模拟； 稳定性

1工程背景

东深供水工程深圳段沙湾隧洞位于深圳水库北大望山，隧洞设计流量为73.3 m3/s，断面净宽6.8 m，净高7.9 m城门洞型式，洞底坡降比为1/3 500，隧洞长2 082.38 m，已安全运行10余年。深圳市沙荷西路大望山隧道欲在左线里程ZK0+500～ZK0+520、右线里程YK0+480～YK0+500处上方穿越东深供水沙湾隧洞，跨越段大望山公路隧道属Ⅳ围岩，不稳定；东深供水沙湾隧洞属Ⅴ类围岩，极不稳，岩体破碎或硬土状；平面上两者呈55°夹角。公路隧道左线开挖断面高约10.3 m，宽15.8 m，隧道底与供水隧洞顶部最小距离22.1 m；……