论文摘要
近年来,随着交通基础建设规模的逐步扩大,长大公路隧道工程的规模和数量也在日益增多。对于长大公路隧道修建来说,运营通风是关键技术问题之一。而有效的通风方式之一就是竖井分段通风。但是,由于目前国内公路隧道修建的竖井数量不多,在设计和施工上还没有成熟的经验,因此有必要对该问题进行研究。首先在查阅国内外文献资料的基础上,结合秦岭终南山公路隧道3个通风竖井的实际施工情况,通过调研、分析、计算及方案比选,归纳总结出了较合宜的几种竖井施工方法。文中认为2号通风竖井采用正井法施工,全井筒单行作业,即按设计断面一次掘进,和采用小型挖掘机清底、装岩的施工作业方式,能够节省工序转换时间和辅助作业时间,是竖井快速掘进的有效方法;对于1号、3号通风竖井,文中认为采用反井法,即天井钻机施工,不但可以减少施工难度和辅助工程,大大提高工作效率,而且能够加快工程进度。该施工方法为今后在隧道工程的竖井施工积累了经验。其次通过对滑模施工的特点和工艺的分析,针对滑模施工过程中出现的技术问题,文中提出了解决方法和技术质量控制措施。实际施工过程表明,该方法和措施能够确保质量的前提下,施工生产安全、快速的进行。最后通过分析开挖对竖井结构稳定性产生的影响,对表土段井壁施工过程进行了有限元动态模拟,对不同开挖步骤产生的应力场进行了计算,结果表明秦岭终南山公路隧道2号通风竖井采用的施工方法是安全可行的。本文以秦岭终南山公路隧道通风竖井施工为背景,重点分析了快速施工技术,并对井筒施工过程进行了数值模拟,从理论上对结构的安全性和施工方法的可行性进行了分析。研究成果有效的指导了通风竖井快速施工,也可为类似工程提供借鉴。