孫 鈞， 江 宇， 汪 波， 樊 勇

(1. 同濟(jì)大學(xué)隧道及地下工程研究所, 上海 200092； 2. 西南交通大學(xué) 交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都 610031； 3. 云南省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院， 云南 昆明 650021)

摘要：針對(duì)軟巖大變形工程處置目前大多仍沿用傳統(tǒng)強(qiáng)支硬頂施工方法所存在的問(wèn)題，分析擠壓型大變形隧洞中采用讓壓支護(hù)的必要性，認(rèn)為在擠壓型大變形隧洞施工中，采用剛性支護(hù)進(jìn)行“硬扛”是不行的；可縮式鋼拱架在大變形(如δ≥500 mm)隧洞中是不能用的，需要“另辟蹊徑”，創(chuàng)新求變。經(jīng)5處工程實(shí)踐證明，在軟巖擠壓大變形隧洞施工中，施作讓壓錨桿/預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)讓壓錨索是一種更為有效可行的對(duì)策措施。闡述讓壓支護(hù)“邊支邊讓、先柔后剛“的設(shè)計(jì)理念，闡明其工作原理，對(duì)讓壓錨桿及預(yù)應(yīng)力讓壓錨索進(jìn)行比選，從施工和受力2方面考慮，建議采用預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)讓壓錨索。并對(duì)錨桿、錨索參數(shù)、錨固頭形式、錨腔位置等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析推薦。討論讓壓支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)與傳統(tǒng)“硬扛”的方式對(duì)比估算，認(rèn)定采用讓壓支護(hù)是完全劃得來(lái)的。 首先，對(duì)軟巖擠壓型大變形隧洞計(jì)算分析中的若干問(wèn)題作簡(jiǎn)要說(shuō)明，包括： 1)二、三維分析模式的選擇問(wèn)題； 2)幾何非線性問(wèn)題； 3)非線性、非定常黏彈塑性圍巖流變/蠕變時(shí)效的耦合相互作用問(wèn)題； 4)幾何非線性與材料非線性耦合專用程序軟件研發(fā)及應(yīng)用問(wèn)題。然后，簡(jiǎn)述了擠壓大變形隧洞中考慮幾何非線性和材料非線性的耦合作用的研究進(jìn)展。最后，對(duì)下一步深化研究提出5點(diǎn)建議： 1)進(jìn)一步積累大量流變?cè)囼?yàn)和隧洞現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料，提出數(shù)值模擬預(yù)測(cè)擠壓大變形更有理論依據(jù)、更加可信、適用的方法； 2)非線性黏彈塑性流變本構(gòu)模型分析的編程工作，需引入和拓展至三維非線性黏彈性流變屬性并選用相應(yīng)的流變本構(gòu)模型； 3)完善目前工作中存在的不足，收集更為詳細(xì)的研究資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與流變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)，并將試驗(yàn)手段、數(shù)值計(jì)算與理論演引三者相結(jié)合，對(duì)幾類不同軟弱巖性的擠壓型非線性流變力學(xué)行為進(jìn)行更細(xì)致完善的系統(tǒng)研究； 4)深入分析擠壓型大變形問(wèn)題時(shí)，應(yīng)考慮多場(chǎng)耦合問(wèn)題； 5)本研究?jī)H局限于軟巖，基于連續(xù)介質(zhì)理論所建立的大變形理論，不適用于軟黏土隧洞的大變形破壞問(wèn)題，這應(yīng)作為今后拓展研究的一個(gè)方面。

關(guān)鍵詞：滇中引水工程； 輸水隧洞； 圍巖擠壓型大變形； 讓壓支護(hù)； 讓壓錨桿； 預(yù)應(yīng)力讓壓錨索； “邊支邊讓，先柔后剛”； 讓壓量； 擴(kuò)挖量