基于强度折减法的隧道单侧扩挖围岩稳定性分析

张在晨，董 艺，李家盛，沈雅雯，杜子文

（中国建筑第四工程局有限公司 广州510665）

0 引言

近年来，城郊、城际之间互联互通的需求增长迅猛，致使20 世纪80、90 年代以两车道为主的隧道工程已无法满足通行需求。受限于既有线路线型及地形地质条件，且在统筹考虑节约造价、缩短工期等因素后，对既有隧道进行改扩建越来越受到国内外工程界的青睐。隧道原位扩挖一般可分为单侧、两侧和周边扩挖等3 种方式［1］。目前最为常见的是单侧扩挖，如渝洲隧道［2］、金鸡山隧道［3］等。

较之于新建隧道，单侧扩挖隧道既涉及既有隧道衬砌结构拆除，又需考虑土方开挖及支护结构施作等工序，不同工序间相互影响大，且施工时往往需要兼顾既有线路运营通车的需求，施工条件苛刻，确保施工过程中的围岩稳定难度大。而现有针对于隧道单侧扩挖的研究主要集中在扩挖施工方案对比、现场监测数据分析、围岩变形及力学响应分析［1～5］等方面，对于隧道扩挖安全性进行分析及定量评价则鲜有提及。因此，本文依托于国内典型的某隧道原位2扩4隧道工程实践，结合强度折减法针对不同支护条件下各施工工序的安全性进行分析，基于计算结果找出隧道扩挖施工的关键控制工序，以便更好地指导现场施工。

1 工程概况

厦门某隧道是国内第一条由既有2车道隧道原位扩挖为4 车道的超大跨径隧道［5］，隧道扁平率0.626，V 级围岩段开挖跨度达22 m，隧道断面最大开挖面积约250 m2，其隧道洞室群布置如图1 所示。……