孫文昊，牛 野，劉雨萌，張俊儒，孔 超

(1.中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司水下隧道技術(shù)國家與地方聯(lián)合工程研究中心,武漢 430063; 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院交通隧道工程教育部重點實驗室,成都 610031; 3.西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,四川 綿陽 621010)

引言

淺埋暗挖法是目前地下工程建設(shè)中的常見方法之一,其發(fā)展愈發(fā)依仗輔助工法的革新。面對日益復(fù)雜的工程情況,尤其是在富水、淺埋等復(fù)雜地層隧道建設(shè)中,僅采用旋噴、注漿、管幕、凍結(jié)等單一輔助工法已難以滿足施工要求。越來越多的學(xué)者們認識到,將多種工法復(fù)合使用以實現(xiàn)優(yōu)勢互補的方案是解決工程難題的有效途徑之一[1]。管幕凍結(jié)法是管幕法與凍結(jié)法相結(jié)合的工法[2],是指在隧道斷面四周預(yù)先布設(shè)大直徑鋼管形成管幕,再采用人工地層凍結(jié)法將鋼管之間的土體凍結(jié)形成凍結(jié)圈止水帷幕,構(gòu)成“管幕-凍結(jié)圈”復(fù)合結(jié)構(gòu)體系,既能解決采用單一管幕法時止水難的問題,又能解決采用單一凍結(jié)法時凍結(jié)圈承載力不足的問題[3],是一種適用于復(fù)雜水文條件下對地表沉降及滲、涌水風險有較好控制效果的新型工法[4]。由于管幕凍結(jié)法在國內(nèi)外僅有港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道應(yīng)用,故對管幕凍結(jié)復(fù)合結(jié)構(gòu)條件下隧道支護及施工相關(guān)研究較少。

任輝[5]、胡向東等[6-9]通過物理模型試驗,分析了積極凍結(jié)階段凍結(jié)方案的時效性和凍結(jié)效果,對管幕凍結(jié)法的時效性和可靠性進行了驗證;張冬梅等[10]通過拱北隧道現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析,驗證了新型管幕凍結(jié)暗挖施工方法可極大減小隧道內(nèi)部的位移變形規(guī)律;劉繼國[11-12]以拱北隧道大斷面暗挖段為研究對象,通過數(shù)值模擬及現(xiàn)場測試,研究了管幕凍結(jié)圈復(fù)合結(jié)構(gòu)的受力特性,證明采用管幕凍結(jié)法施工能夠保證隧道施工安全;森內(nèi)浩史等[13-15]對管幕凍結(jié)圈復(fù)合結(jié)構(gòu)的承載特性及兩種材料之間的相互作用進行了一定研究。

目前針對管幕凍結(jié)法的研究多從施工過程中能否保證施工安全進行研究評價,在隧道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計時未充分考慮凍結(jié)圈強度,導(dǎo)致初期支護參數(shù)設(shè)計較為保守。其認為凍結(jié)圈的主要作用為形成固結(jié)圈,起到較好的防水、止水作用,以保證施工安全;而在施工中保證凍結(jié)圈凍結(jié)質(zhì)量的前提下,也給予了支護體系考慮凍結(jié)圈強度的前提條件。因此,以寧蕪鐵路南京南站隧道下穿秦淮新河段為依托工程,基于多跨單向板力學(xué)模型和組合梁模型,考慮充分利用凍結(jié)圈承載能力的理念,提出利用“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”的初期支護體系,對復(fù)合地層管幕凍結(jié)法水下鐵路隧道進行初期支護參數(shù)優(yōu)化研究,為今后管幕凍結(jié)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計提供指導(dǎo)與建議。

1 工程概況

1.1 工程背景

寧蕪鐵路擴能工程南京南站隧道為單洞雙線隧道,隧道進口位于南京市秦淮區(qū)紅花街道柴園南路附近,出口位于江寧區(qū)谷里街道小荊村旁,隧道總長14 142 m(包括已實施段)。南京南站隧道秦淮新河段與秦淮新河斜交,交角約41°,下穿段距離約270 m,下穿秦淮新河段隧道結(jié)構(gòu)頂距河底的最小距離約為1.98 m,平面線位如圖1所示。

圖1 寧蕪鐵路下穿秦淮新河線位

秦淮新河隧道位于南京市雨花區(qū)境內(nèi)。秦淮新河是秦淮河下游分洪河,人工開挖。秦淮新河百年設(shè)計水位H1%=9.77 m,沖刷系數(shù)1.15。最高通航水位7.11 m,最低通航水位3.71 m,既有通航凈高5 m,凈寬38 m。隧道上半部主要處于粉質(zhì)黏土及淤泥質(zhì)黏土中,下部主要處于全風化泥質(zhì)砂巖及強風化長石石英砂巖中。

1.2 隧道初期支護設(shè)計參數(shù)

南京南站隧道下穿秦淮新河段擬采用管幕凍結(jié)法暗挖施工,全斷面開挖。管幕總長度385 m,管幕用鋼管外徑1 600 mm,壁厚20 mm,鋼管間環(huán)向凈距300 mm,鋼管總根數(shù)為26根,鋼管內(nèi)設(shè)置凍結(jié)管并用C20微膨脹混凝土填充,如圖2所示,凍結(jié)圈厚度設(shè)計值2.0 m。

圖2 管幕剖面(單位:cm)

基于充分利用凍結(jié)圈承載能力的理念,提出利用鋼拱架、噴射混凝土、管幕以及凍結(jié)圈的支護體系,如圖3所示。通過設(shè)置剛度較大鋼拱架,盡量增大鋼拱架的架設(shè)間距,以增加施工進度。

圖3 “鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合支護體系

2 基于多跨單向板力學(xué)模型的鋼架間距分析

在“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合支護體系中,鋼架的間距至關(guān)重要。鋼架間距過大可能會導(dǎo)致凍結(jié)圈-噴射混凝土組合結(jié)構(gòu)發(fā)生強度破壞,危及施工安全。因此,需在保證施工安全的前提下盡可能地增大鋼架間距,以節(jié)省用鋼量,同時提升工作效率。

2.1 理論模型建立

等距鋼架對上部凍結(jié)圈的支撐作用,與GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[16]中板支撐結(jié)構(gòu)類似。且由于噴射混凝土和凍結(jié)圈抗拉強度較低,噴射混凝土和凍結(jié)圈以受拉破壞為主,按線彈性假定對“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合結(jié)構(gòu)強度破壞進行分析。

如圖4所示,支撐板按其受力特征分為單向板和雙向板。

圖4 支撐板結(jié)構(gòu)示意

(1)單向板:兩對邊支承的板為單向板。

(2)雙向板:四邊支承的板,當長邊與短邊長度之比≤2.0時,按雙向板考慮;當長邊與短邊長度之比>2.0但<3.0時,宜按雙向板考慮。

結(jié)合等距鋼架對上部凍結(jié)圈支撐作用特點考慮,筆者認為等距鋼架對上部凍結(jié)圈支撐作用力學(xué)計算模型可按照單向多跨連續(xù)板模型考慮,只是荷載傳遞形式稍有區(qū)別。單向板結(jié)構(gòu)的傳力方式是“板上荷載—次梁—主梁—墻、柱—基礎(chǔ)”,而等距鋼架對于上部凍結(jié)圈支撐的傳力方式更簡單,為“上部凍結(jié)圈—鋼架”。

GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中對單向多跨連續(xù)板的計算模型做出了詳細說明:當按照線彈性分析方法進行計算分析時,可將板簡化為支承在相應(yīng)支座上的多跨連續(xù)梁。且對于各跨荷載相同,跨數(shù)超過5跨的等跨等截面連續(xù)梁,除兩邊第1、2跨外,所有中間各跨的內(nèi)力十分接近,為簡化計算,僅需按5跨進行計算,中間跨均以第3跨代表,如圖5所示。

圖5 多跨連續(xù)梁、板簡圖

因此,按五跨連續(xù)梁模型,將上部凍結(jié)圈自重以及上覆水土壓力考慮為均布荷載進行理論計算,計算簡圖如圖6所示。

圖6 五跨連續(xù)梁計算簡圖

2.2 組合支護體系內(nèi)力計算

跨度為L的五跨連續(xù)梁僅受均布荷載q是一個具有對稱性的四次超靜定問題。采用力法對該問題進行理論求解,可求得梁截面最大彎矩及最終彎矩圖,如圖7所示。

圖7 最終彎矩圖

如圖7所示,最大負彎矩出現(xiàn)在B結(jié)點截面處,最大正彎矩出現(xiàn)在AB(EF)梁跨中,為

(1)

2.3 組合支護體系應(yīng)力計算

當開挖后確保初期支護及時施作時,上部凍結(jié)圈所受上覆壓力以及自重可認為是由凍結(jié)圈-襯砌結(jié)構(gòu)和等距鋼架的共同支撐作用承擔。凍結(jié)圈與初期支護之間的相互力學(xué)作用可按組合梁模型考慮,根據(jù)凍結(jié)圈與初期支護的幾何尺寸參數(shù),確定凍結(jié)圈-初期支護組合梁模型的截面尺寸。h1、h2分別為組合梁模型中凍土層及初期支護高度,按照實際工程中凍結(jié)圈及噴射混凝土厚度取值;b為組合梁模型寬度,按照單位寬度取值,如圖8所示。

圖8 凍結(jié)圈及初期支護組合梁計算模型截面

組合梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算時,首先要確定組合梁的中性軸位置。假設(shè)凍結(jié)圈-初期支護組合梁中性軸在凍結(jié)圈-初期支護分界線以上h0處,如圖9所示。

圖9 假定凍結(jié)圈及初期支護組合梁中性軸位置

根據(jù)材料力學(xué)假定,純彎曲狀態(tài)下梁某一截面上一點的正應(yīng)力如圖10所示。

圖10 純彎曲狀態(tài)下梁某一截面上一點的正應(yīng)力

根據(jù)廣義胡克定律及材料力學(xué)中相關(guān)假定,有

σ=Eε

(2)

(3)

(4)

式中,σ為某一點的正應(yīng)力;E為梁彈性模量;ε為該點處的線應(yīng)變;y為該點在梁上距中性軸的距離;ρ為梁的曲率半徑。

根據(jù)靜力平衡條件,在剖面處應(yīng)滿足x方向合力為0,x方向上力產(chǎn)生的彎矩Mz應(yīng)與外彎矩M相等。即

∑Fx=0

(5)

Mz=M

(6)

(7)

E1(h1-h0)2=0

(8)

式中,h0為凍結(jié)圈-初期支護分界線以上(凍結(jié)圈一側(cè))的距離;h1為凍結(jié)圈厚度;h2為初期支護厚度;E1為凍結(jié)圈彈性模量;E2為初期支護彈性模量。

由式(8)可解得h0=-0.064 2 m,說明中性軸在凍結(jié)圈-初期支護分界線以下(初期支護一側(cè))0.064 2 m處。如圖11所示。

圖11 凍結(jié)圈-初期支護組合梁中性軸位置

求得中性軸位置后,即可根據(jù)橫截面上的彎矩平衡條件,求出組合梁的彎曲正應(yīng)力公式

(9)

(10)

式中,I1為凍結(jié)圈繞中心軸的慣性矩;I2為初期支護受壓部分繞中心軸的慣性矩;I3為初期支護受拉部分繞中心軸的慣性矩。

根據(jù)圖11中幾何關(guān)系可得

(11)

(12)

(13)

令

E1I1+E2I2+E3I3=EI等效

(14)

則組合梁彎曲正應(yīng)力公式為

(15)

式中,σ為某一點的正應(yīng)力;E為該點處材料的彈性模量;y為該點在梁上距中性軸的距離;EI等效為組合梁的等效抗彎剛度;M為該點處的彎矩值。

2.4 最大允許鋼架間距確定

本節(jié)考慮凍結(jié)圈及混凝土的允許應(yīng)力,對依托工程最大允許鋼架間距進行研究。

(1)上覆荷載q確定

計算模型中均布荷載q按照凍結(jié)圈上覆水土壓力q上覆與凍結(jié)圈自重q自重兩部分進行考慮,即

q=q上覆+q自重

(16)

自重荷載按下式計算

q自重=hbγ凍土

(17)

式中,γ凍土為凍結(jié)圈重度,根據(jù)地勘資料,取22 kN/m3;b為截面寬度,取b=1 m;h為截面高度,即凍結(jié)圈厚度,h=2 m。

上覆水土壓力按下式計算

q上覆=γbh覆+γ水bh水

(18)

式中,γ為上覆土體的重度,根據(jù)地勘資料,取20 kN/m3;γ水為水的重度,取10 kN/m3;h覆為覆土高度,根據(jù)依托工程實際情況,由1.98～17 m之間選取5組覆土工況;h水為上部水土高度,根據(jù)地勘資料,取h水=10 m;b為截面寬度,取b=1 m。

由式(16)～式(18),計算每組覆土工況下模型中均布荷載q,結(jié)果如表1所示。

表1 不同埋深工況對應(yīng)均布荷載值

(2)求解最大允許鋼架間距

以按凍結(jié)圈強度控制為例,就最大允許鋼架間距計算進行說明。

如圖11所示,對于凍結(jié)圈而言,當其所受彎矩為正彎矩時,凍結(jié)圈全部受壓,最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在凍結(jié)圈頂部位置;當其所受彎矩為負彎矩時,凍結(jié)圈全部受拉,最大拉應(yīng)力也出現(xiàn)在凍結(jié)圈頂部位置。且凍結(jié)圈最大拉應(yīng)力σ1tmax、最大壓應(yīng)力σ1cmax應(yīng)分別小于凍結(jié)圈最大容許拉應(yīng)力和最大容許壓應(yīng)力。

抗拉強度和抗壓強度,即

(19)

(20)

ymax=h0+h1

(21)

式中,ymax為截面上距中性軸最遠點的距離;[σ1C]為凍結(jié)圈最大容許壓應(yīng)力;[σ1t]為凍結(jié)圈最大容許拉應(yīng)力。

最大容許應(yīng)力,即

(22)

(23)

式中,σ1c為凍結(jié)圈抗壓強度;σ1t為凍結(jié)圈抗拉強度;n為材料安全系數(shù),參照TB10003—2016《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》表8.5.2-2中[17]相關(guān)規(guī)定,按照鋼筋混凝土施工階段考慮,取“荷載+附加荷載”的0.9倍進行檢算,混凝土達到極限抗壓強度的安全系數(shù)為1.53,混凝土達到極限抗拉強度的安全系數(shù)為1.8。取凍結(jié)圈安全系數(shù)與初期支護安全系數(shù)一致。

凍結(jié)圈及初期支護相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)如表2所示。

表2 材料計算參數(shù)及容許應(yīng)力 MPa

將式(19)、式(20)取等,即可得到最大鋼架間距

(24)

(25)

式中,Lmaxt為按照抗拉強度控制的最大鋼架間距;Lmaxc為按照抗壓強度控制的最大鋼架間距。

Lmax=min{Lmaxt,Lmaxc}

(26)

計算出各覆土厚度工況下最大鋼架間距,如表3所示。

表3 不同埋深工況下按凍結(jié)圈強度控制最大鋼架間距計算結(jié)果 m

(3)各工況下最大允許鋼架間距結(jié)果

以按凍結(jié)圈強度控制為例,對最大允許鋼架間距的計算進行說明,按中性軸以上部分混凝土強度控制及按中性軸以下部分混凝土強度控制工況計算方式與之一致,受篇幅所限,不再贅述。

分別按凍結(jié)圈強度控制、中性軸以上部分混凝土強度控制及按中性軸以下部分混凝土強度控制求出各工況下計算所得的最大允許鋼架間距,取最小值,作為各工況下組合支護結(jié)構(gòu)的最大鋼架間距,如表4所示。

表4 不同埋深工況下按凍結(jié)圈-初期支護組合梁模型計算最大鋼架間距結(jié)果 m

由表4可知,當按凍結(jié)圈-初期支護組合梁模型計算時,最大鋼架間距Lmax由中性軸以下部分混凝土強度控制,及時施作初期支護混凝土對于避免凍結(jié)圈發(fā)生強度破壞是有益的,同時對于增加開挖進尺是有幫助的。

需要注意的是,本理論計算中由于簡化假定,拱架剛度為無限大(理論計算中無法考慮拱架剛度),故實際工程中采用型號更大或者剛度更大的拱架才能更接近理論計算結(jié)果。

為能夠明確拱架剛度對理論計算結(jié)果的影響,需要建立數(shù)值計算模型,綜合理論計算對其進行計算分析。

3 基于數(shù)值模擬的支護參數(shù)優(yōu)化研究

上節(jié)中,按照多跨單向板力學(xué)模型考慮了等距鋼架對上部凍結(jié)圈支撐作用,對鋼架間距進行了分析。上述理論分析中,在模型簡化時未考慮鋼架剛度對組合結(jié)構(gòu)受力的影響,與實際情況有所差異。因此,本節(jié)采用數(shù)值計算的方法,研究不同鋼架形式、鋼架型號及鋼架間距對“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合結(jié)構(gòu)承載特性的影響,以選取合理的初期支護參數(shù)。

計算中不考慮隧道開挖過程,主要考察凍土圈、管幕、噴射混凝土以及拱架的協(xié)同支護效果。并且對不同拱架形式下,凍土圈的承載能力進行了計算,擬定計算工況如表5所示。

表5 計算工況統(tǒng)計

3.1 計算模型及參數(shù)

計算采用有限元軟件ANSYS計算,采用荷載-結(jié)構(gòu)模型?？紤]水下回填施工誤差,計算假設(shè)凍結(jié)圈上覆土層厚度3 m,最大水頭為10 m,地層側(cè)壓力系數(shù)為0.33,考慮水土分算,荷載示意如圖12所示。

圖12 計算荷載示意

為消除邊界誤差以及縱向的板效應(yīng),計算模型縱向取20 m,如圖13所示。計算中不考慮隧道施工步距、施工工法的影響,采用全斷面開挖,一次成型。

圖13 荷載-結(jié)構(gòu)計算模型

計算中初期支護的工字鋼及鋼管拱架如圖14所示。管幕結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)如表6所示。

表6 管幕結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)

圖14 工字鋼及鋼管拱架示意

凍結(jié)圈物理力學(xué)參數(shù)綜合文獻《人工凍融土物理力學(xué)性能研究》[18]、《天津濱海新區(qū)人工凍結(jié)粉質(zhì)黏土強度特性試驗研究》[19]、《凍結(jié)砂土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及非線性莫爾強度準則》[20]、《管幕凍結(jié)法淺埋大斷面隧道開挖方案對襯砌性態(tài)及地層位移的影響》[21]等綜合選取,如表7所示。

3.2 初期支護承載特性分析

以工況1-鋼架間距1 m計算結(jié)果為例,對初期支護承載特性進行分析,初期支護及凍土圈主應(yīng)力云圖如圖15～圖18所示。

圖15 工況1-鋼架間距1 m初期支護最小主應(yīng)力云圖(單位:Pa)

圖16 工況1-鋼架間距1 m初期支護最大主應(yīng)力云圖(單位:Pa)

圖17 工況1-鋼架間距1 m凍結(jié)圈最小主應(yīng)力云圖(單位:Pa)

圖18 工況1-鋼架間距1 m凍結(jié)圈最大主應(yīng)力云圖(單位:Pa)

基于圖15～圖18中初期支護及凍結(jié)圈應(yīng)力結(jié)果,復(fù)合地層管幕凍結(jié)法水下隧道初期支護承載特性得到以下結(jié)論。

(1)初期支護最大拉應(yīng)力主要分布在襯砌拱頂位置,最大壓應(yīng)力主要分布在襯砌拱腰及邊墻位置。

(2)凍結(jié)圈最大拉應(yīng)力及最大壓應(yīng)力均主要分布在管幕連接處。

(3)各工況下凍結(jié)圈應(yīng)力均小于襯砌應(yīng)力,主要原因為凍結(jié)圈相比于襯砌強度較小,不作為主要承載結(jié)構(gòu)?！皟鼋Y(jié)圈-初期支護”組合結(jié)構(gòu)強度主要受初期支護強度控制,與第2節(jié)中理論推導(dǎo)結(jié)果一致。

3.3 初期支護參數(shù)優(yōu)化分析

統(tǒng)計各工況下豎向及水平位移結(jié)果,分別如圖19、圖20所示。

圖19 各工況下豎向位移結(jié)果

圖20 各工況下水平位移結(jié)果

不同的拱架形式對變形影響較大,隨著拱架剛度提升,水平及豎向變形均有明顯減小,說明提升拱架剛度對于“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合支護體系變形具有良好的控制效果。

隨著鋼架間距減小,水平及豎向變形位移變化不明顯,說明鋼架布設(shè)間距對“鋼拱架-噴射混凝土-管幕-凍結(jié)圈”組合支護體系變形控制影響不大。

統(tǒng)計各工況下初期支護最大拉應(yīng)力及最大壓應(yīng)力結(jié)果,分別如圖21、圖22所示,得到以下結(jié)論。

圖21 各工況下初期支護最大拉應(yīng)力結(jié)果

圖22 各工況下初期支護最大壓應(yīng)力結(jié)果

(1)拱架剛度越大,初期支護應(yīng)力狀態(tài)與理論計算越接近。工況1、工況2、工況4中初期支護最大拉應(yīng)力超過噴射混凝土最大容許拉應(yīng)力,但拉應(yīng)力逐漸降低;工況3、工況5均未超過噴射混凝土最大容許拉應(yīng)力。計算結(jié)果與第2節(jié)中理論分析確定的最大允許鋼架跨度基本一致。

(2)拱架剛度較小時,無法有效約束圍巖變形,當拱架剛度較小時,只能通過縮短拱架間距、提高噴射混凝土強度等來保證支護效果。隨著鋼架間距減小,初期支護最大拉應(yīng)力及最大壓應(yīng)力均有明顯減小,說明減小鋼架布設(shè)間距對于初期支護應(yīng)力狀態(tài)具有良好的改善效果。

(3)采用鋼管混凝土拱架對改善初期支護應(yīng)力狀態(tài)效果最好,其次為I36型鋼?？紤]鋼管混凝土拱架自身質(zhì)量大,施工工藝復(fù)雜,在實際施工中可實施性較差,故本工程建議采用I36型鋼。

綜上分析,建議全斷面開挖時,將噴射混凝土強度增加至C30,拱架采用I36型鋼,間距為2 m。

4 結(jié)論

(1)“鋼架-管幕-凍結(jié)圈-初期支護”組合結(jié)構(gòu)可按多跨單向板力學(xué)模型進行簡化,通過力法進行內(nèi)力求解;組合梁模型可按凍結(jié)圈與初期支護的組合結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力分析,以強度控制確定最大允許鋼架間距。本工程中最大允許鋼架間距由中性軸以下部分混凝土強度控制,為2～3 m。

(2)在“鋼架-管幕-凍結(jié)圈-初期支護”組合支護體系中,初期支護最大變形及拉應(yīng)力主要分布在襯砌拱頂位置,最大壓應(yīng)力主要分布在襯砌拱腰及邊墻位置;管幕凍結(jié)圈最大壓應(yīng)力及最大拉應(yīng)力主要分布在管幕連接處。凍結(jié)圈應(yīng)力相對較小,不作為主要承載結(jié)構(gòu),組合結(jié)構(gòu)強度主要由混凝土強度控制,與理論分析結(jié)果相符。

(3)不同的拱架剛度對襯砌變形及應(yīng)力影響較大,提升拱架剛度對于結(jié)構(gòu)變形及初期支護應(yīng)力狀態(tài)具有良好的控制及改善效果。

(4)鋼架間距對凍結(jié)圈應(yīng)力影響較大,當鋼架間距大于2 m時,管幕間凍結(jié)圈體抗剪強度不足,變形較大,可能引起滲漏。

(5)建議按照全斷面開挖時,將噴射混凝土強度增加至C30,拱架采用I36型鋼,間距為2 m。為保證開挖期間施工安全,建議對施工工法及施工步距進行進一步研究,以能夠充分利用凍結(jié)圈承載能力。