Ｊ 禾 盾构隧道邻近高架桥桩基时的地层加固措施 责 姜 迪 （中铁十九局集团有限公司，北京１００１７６） 摘要：广州地铁盾构隧道施工过程中，盾构隧道靠近一处高架桥的钻孔桩基，采用袖阀管注浆的方法，隔离 了盾构隧道与高架桥的钻孔桩基，并加固了盾构隧道通过路段的地基，减轻了盾构隧道施工对钻孔桩基的影 响，保证了高架桥的安全。介绍了袖阀管注浆加固地基的方案选定、施工参数的设计、施工监测和施工中应注 意事项等，对同类工程有借鉴意义。 关键词：盾构施工；地层加固；袖阀管注浆 ＤＯＩ：１０．１３２１９／Ｊ．ｇＪｇｙａｔ．２０１５．０１．０１８ 中图分类号：Ｕ４４３．１７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—３９５３（２Ｏ１５）０１－００６８—０４ 城市中的地铁线路大多是沿着城市主干道布 线问距为１５ ｍ，两幅桥下各设一个双柱式桥墩，每 个墩下有４根 １．２ ｍ的钻孔桩，钻孔桩桩长为３５．５ ～置，盾构施工过程中，经常发生盾构隧道靠近和下穿 路边建筑物的情况，盾构施工会扰动地层和引起地下 ３６．８ ｍ，桩基承台尺寸为１０．６ ｍ×６．８ ｍＸ２．０ ｍ。 水渗透流失，会引发邻近建筑物地基的沉降。为确保 邻近建筑物的安全，需要对建筑物的地基和基础进行 加固处理。常用的加固处理方法有三类：一是采用注 浆或施作旋喷桩等方法改良、加固、强化地基；二是采 用加固、托换（桩基）的方法加固建筑物基础；三是采 左线盾构隧道管片外缘与高架桥１７号墩的４根钻孔 桩净距只有４．２７～４．３２ ｍ，右线盾构隧道管片外缘与 高架桥１８号墩的４根钻孑Ｌ桩净距只有４．３４～４．４２ ｍ。高架桥的桥墩钻孔桩基与盾构隧道的相对关系 如图１所示。 用施作各种连续咬合的桩基或地下连续墙，把盾构隧 道和建筑物的基础隔离开，避免、减轻盾构隧道施工 对建筑物地基和基础造成影响。在广州地铁施工中 遇到了盾构隧道靠近一处高架桥钻孔桩基的情况，采 用袖阀管注浆加固地基的方法，减轻了盾构隧道施工 对高架桥钻孔桩基的影响，保证了高架桥的安全。 １ 工程概况 广州地铁某号线某区间全长２ ７１６．４ ｍ，起、终 点里程为ＣＫ６４＋３５１￣ＣＫ６７＋０６０。本区间盾构隧 道采用单层管片砌衬，六分块方案，材料为Ｃ５０、Ｐ１２ 钢筋混凝土，管片砌衬内径５ ４００ ｍｉＤ＿、外径６ ０００ ｍｍ，厚３００ ｍｍ，幅宽１ ５００ ｍｍ、１ ２００ ｍｍ。 隧道采用土压平衡盾构施工。在ＣＫ６５＋７６０ 左 （ａ）平面图 ＋４．２１３ｍ ０ 处下穿一座横跨道路的高架桥，高架桥的中线与隧 道线路中线的交角为８２．３６。。盾构隧道在ＣＫ６５＋ ７６０处管片顶部的埋置深度为１Ｏ．３９ ｒｎ。 高架桥的桥面为两幅，双向６车道，两幅桥的中 收稿日期：２ｏｌ４－ｌＯ一０９ 作者简介：姜工作 迪（１９８２一），男，工程师，主要从事工程技术管理 一１７．１７７ （ｂ）Ｉ－Ｉ截面图 图１ 高架桥与盾构隧道相对关系及注浆加固地基 范围示意图（单位：ｃｍ） 国防交通工程与技术 圈 ２ｏｌ５第ｌ期 ・成果与应用・ 盾构隧道邻近高架桥桩基时的地层加固措施 姜 迪 １８４个注浆孔。注浆完成后，在盾构隧道与钻孔桩 之间形成一道长×宽×高：３７．０ ｍ×３．２ ｍ×１６ ｍ 桥下地层自上而下为厚１．３～３．６ ｍ的全新统人 工填土、厚２．１～４．７ ｍ的海陆交互相淤泥、厚３．４～ ５．８ ｍ的淤泥质土、厚９．７～１４．８ ｍ的淤泥粉细砂 的防渗隔离墙。４排注浆孑Ｌ平行盾构隧道中线布 置。两个桥墩旁的两道防渗隔离墙共计设置了２× １８４个注浆孑Ｌ。 层、厚４．７～８．３ ｍ的粘性土及冲～洪积砂土及粘 性土层，下伏基岩为风化程度不等的混合花岗岩。 其中，厚度较大、代号为＜２－２＞的海陆交互相沉积 淤泥质粉细砂层主要为淤泥质粉砂、淤泥质细砂，含 淤泥质及少量有机质，局部有贝壳碎片，呈深灰色、 饱和、松散状，大范围分布。盾构隧道穿越的地层大 部分在泥粉细砂层和粘性土及冲一洪积砂土及粘性 土层中。 （２）盾构隧道地基加固注浆孔布置在盾构隧道 通过的路段上，间距和排距均设计为１．０ １１２，梅花形 布置，沿盾构隧道中线方向每排布置３６个注浆孔， 加固长度为３７．０ ｍ左右。在横向，中线左侧（右 侧）布置３排注浆孔，加固宽度约为３．５ ｍ左右，注 浆范围可与隔离墙的注浆范围衔接；中线右侧（左 ２ 地基加固方案的选定和设计［ ］ ２．１ 地基加固方案的选定 根据桥下的地质条件和盾构隧道与高架桥钻孔 桩基之间的距离，决定采取两项措施对桥下地层进 侧）布置５排注浆孔，加固宽度约为５．５ ｍ左右，全 部加固宽度约为９．０ ｒｎ左右，加固高度为１２ ｍ（盾 构隧道管片上下各３ ｍ）。每侧共设置８×３６＝＝＝２８８ 个注浆孔，左、右两条盾构隧道通过路段上共计设置 行加固：一个是在盾构隧道与高架桥钻孔桩基之间 用袖阀管注浆的方法形成一道隔离墙，把二者隔离 开；二是用袖阀管注浆的方法改良、加固盾构隧道通 过路段的地基土层，提高桥下的这一段土层的强度、 稳定性，降低其渗水性，避免和减少盾构隧道施工过 程中发生渗水和土层坍陷事故的可能性。 ２．２ 地基加固方案设计 了２×２８８个注浆孑Ｌ。袖阀管注浆加固地基的范围 如图１所示。 ３ 袖阀管注浆设备的选型 根据工地的地层情况以及施工环境的条件，选 用了适合在饱和粉细砂层中钻孑Ｌ的、无锡探矿机械 厂生产的ＭＤ－８０ＡＧ型跟管钻机，扭矩：４ ５００ Ｎ・ ｍ，转速：１２／２５／３２／４５／７５／９Ｏ ｒ／ｍｉｎ，上拔力：６５ ｋＮ，立轴行程：１ ８００ ｍｍ，钻杆直径：８９ ｍｍ，钻孔深 度１００ ｍ，主电机功率：３０ ｋＮ，额定加压力：３３ ｋＮ， 外型尺寸：１ ５００ ｍｍ×９００ ｍｍ×１ ２００ ｍｍ。注浆 机选用天津聚能厂生产的ＳＰＢ－１２０型双液注浆机， 地基加固方案设计分为两部分：①隔离墙部分。 在盾构隧道与钻孔桩基之间布置４排＠０．８０ ｍ袖 阀管注浆孑Ｌ，压注水泥一水玻璃双浆液。注浆不但 加固了盾构隧道与钻孔桩之间的地基土层，注浆凝 固以后的土体还能形成一道防渗隔离墙，防止因地 下水大量流失而导致桩基的地基沉陷，隔断盾构隧 道施工对高架桥钻孑Ｌ桩基的影响。②对盾构隧道通 注浆压力：Ｏ～１０ ＭＰａ，主电机功率：１８．５ ｋＮ。泥浆 泵选用ＰＷ－１２０型，压力：０．５～５ ＭＰａ，主电机功 率：４ ｋＮ。另配两台５００ Ｌ搅浆机，分别搅拌水泥浆 和水玻璃溶液。 过路段的土层进行袖阀管注浆，压注水泥浆液，加强 这一段的地基强度和稳定性，降低盾构隧道通过时 对周边土层的不利影响。 （１）经现场试验得出，注浆压力在０．８～１．５ ４ 施工参数设计 隔离墙段的土层中压注水泥一水玻璃双浆液， ＭＰａ时压注的水泥一水玻璃双浆液，扩散半径能够 达到０．５５ ｍ，压注纯水泥浆液时扩散半径能够达到 ０．６５ ＩＴＩ。因此，防渗隔离墙的４排袖阀管注浆孔的 注浆压力０．８～１．５ ＭＰａ。水泥浆液与水玻璃浆液的 体积比为１：１，水泥浆的水灰比为１：１～１：０．８，水 泥用Ｒ３２．５普通硅酸盐水泥、水泥用量８０～１００ ｋｇ／ｍ，水玻璃用３５～４０ Ｂｅ ，双浆液的黏度≥６０ Ｓ。 盾构隧道通过路段的土层中压注水泥浆液，注 浆压力０．８～１．５ ＭＰａ。水泥浆的水灰比为１：１， 水泥用Ｒ３２．５普通硅酸盐水泥，水泥用量１０Ｏ～１６０ 间距和排距均设计为０．８ ｍ，梅花形布置，顺盾构隧 道中线方向每排布置４６个注浆孔，隔离墙长度为 ３７．０ ｍ左右（超出两幅桥墩桩基承台外缘各５ ｍ以 上），隔离墙宽度为３．２ ｍ左右，加固高度为１６ ｍ （盾构隧道管片上下各５ ｍ），每座防渗隔离墙设置 ｋｇ／ｍ，水泥浆液的黏度≥６Ｏ ｓ。 国防交通工程与技术 囵２０１５第ｌ期 ・成果与应用・ 盾构隧道邻近高架桥桩基时的地层加固措施 姜 迪 管加Ｕ—ＰＶＣ胶合剂粘接牢固，直至将ＰＶＣ外管压 到孔底。在压入的过程中，要将ＰＶＣ外管置于钻孔 ５ 袖阀管注浆关键施工技术 袖阀管注浆施工的工艺流程如下：场地平整一 测量放线、定位一地面浇筑止浆面层一钻机就位一 钻孔一灌注套壳料一下袖阀管一下注浆管一注浆一 的中心，严禁用力太大，以免ＰＶＣ外管被压弯或压 断。为克服套壳料的阻力，可以在ＰＶＣ管中灌入清 水，以增加其重量。ＰＶＣ外管压到孔底后，外管露 注浆完成后拔管、封孔一压水、取芯试验＿２。ｊ。 ５．１ 定位、浇筑止浆面层、钻孔 在钻孑Ｌ孔口处先浇筑一层１．０ ｍ×１．０ ｍＸ０．１５ ｍ的Ｃ２５混凝土止浆面层，待混凝土的强度达到 ５Ｏ 设计强度以后，按常规的方法放好孔位，架设钻 出地面的长度要＞０．２ ｍ，管头上套上管头，防止杂 物落人ＰＶＣ外管中。 ５．４ 注浆 套壳料养护３～５ ｄ强度达到０．３～０．５ ＭＰａ后 才能开始注浆。将套好止浆塞的内管徐徐放人 ＰＶＣ外管中，直至设计的注浆部位。注浆开始前先 机进行钻孔。钻机要架设平、稳，每次接长钻杆时都 要检查钻机的平整度和钻杆的倾斜度。钻机开孔时 用 １１０ ｍｍ钻头，钻进２ ｍ后换用 ８９ ｍｍ钻头， 压注清水，检验注浆设备的运转是否正常。当压注 双浆液时，两条管线同时接到Ｙ形接头上，同时注 直至钻到孑Ｌ底。钻孔时采用膨润土泥浆护壁，泥浆 比重要控制在１．１Ｏ～１．２５之间。钻进过程中要做 入双浆。注浆分节段进行，每段３００～５００ ｍｍ，在 每段注浆过程中，根据注浆量和注浆压力的变化，判 别注浆过程是否正常。当注浆量达到预计值，注浆 压力保持在２．０ ＭＰａ，注浆量稳定在０．４ Ｌ／ｒａｉｎ左 右，稳定压注１５ ｒａｉｎ后即可停止注浆。在确认第１ 段注浆合格，洗管后进行第２段注浆，如此由下而上 好记录，要用中速钻进，控制好钻进速度，保证护壁 泥浆的供应，避免塌孔事故的发生。 ５．２ 灌注套壳料 套壳料又叫封闭泥浆，其主要功能是在钻孔内 围住、固定ＰＶＣ外管，使其处于钻孔的中心，避免注 浆时发生串浆和冒浆。袖阀管注浆时，高压浆液需 要先挤碎套壳料后才能进入地层中，因此，套壳料被 挤的越碎注浆效果就越好，所以要求套壳料要有较 高的早期强度、收缩性要小、脆性要高、粘性较低、析 水性较小、稳定性较好等特性。套壳料是用Ｒ３２．５ 普通硅酸盐水泥＋膨润土＋水搅拌而成的稠泥浆， 配合比（重量比）一般为１：１～１．５：１．９～２．１，使 用过程中可以做适当的调整，其比重要控制在１．２０ ～逐段进行注浆，直至完成整个钻孔的注浆工作。 注浆的顺序为：隔离墙部分的注浆孔按先注周 边孔、再注中间孔的顺序进行。盾构隧道通过路段 的注浆孔按照从外侧向内侧的顺序一排一排地注 浆。由于注浆孔的距离比较近，每排孔可以采取１、 ４、７、１Ｏ，２、５、８、１１，３、６、９、１２的顺序进行注浆。 ５．５ 施工监测 注浆时的施工监测主要是在注浆过程中加强对 地面隆起情况的巡视，加强对注浆孔串浆、冒浆现象 的观察。用精密水准仪检查地面的隆起情况，当地 面隆起值超过３０ ｍｍ时应停止注浆，分析原因。地 面隆起监测点的行距×排距按２．０ ｍ×４．０ ｍ布置 在注浆场地上，同时还要对两个桥墩承台的四个角 进行水平观测。监测频率为：盾构距立交桥中线前 后２５ ｍ的范围以外，每周监测１次；进入２５ ｍ的范 １．３５之间。为了提高套壳料的脆性，可掺入少量 的粉细砂或粉煤灰。搅拌程序是先搅拌水和水泥， 再加入膨润土，搅拌均匀后用钻机的泥浆泵通过钻 杆将其从钻孔底部灌注，一边缓慢地提升钻杆，一边 控制好注浆量，直至套壳料从孔口溢出来。 中铁隧道局在深圳地铁施工中，曾用粗砂或豆 石代替套壳料，其方法是将施工工序改为钻孑Ｌ之后， 先下ＰＶＣ外管，再在外管四周填充粗砂或豆石，在 地面以下３ ｍ段用速凝水泥砂浆封堵，也取得了较 围内，每天１次；进入１５ ｍ的范围内，每天４次。 在盾构下穿立交桥的施工过程中，当盾构开挖 工作面在立交桥中线前后２５ １３３．．的范围以外时，实 测地面沉降基本没有变化；在立交桥中线前后１５ ｍ 好的效果。详见参考文献Ｅ３３。 ５．３ 下袖阀管 以内时，地面隆起没有超过２０ ｍｍ，两个桥墩承台 的沉降没有超过６ ｍｍ，四个角的沉降差值最大为２ ｍｍ ｏ 套壳料灌注完毕后要立即下底部安装有锥形帽 的ＰＶＣ外管，采用逐段压入的方法进行。ＰＶＣ管 下料长度一般为４ ｍ，两段之间用长０．２ ｒｎ ＰＶＣ套 ５．６ 注意事项 国防交通工程与技术 囫 ２０１５第ｌ期 ・成果与应用・ 盾构隧道邻近高架桥桩基时的地层加固措施 姜 迪 （１）钻孔时要保证钻机安装平稳，就位准确，钻 孔过程中不断检查、调整。确保钻孔孔位偏差≤５ ｎ＇ｌ１ＴＩ，钻孔倾斜度≤１ ９／６，孔深偏差≤２００ Ｉｉｌｍ。 （２）钻孑Ｌ过程中要匀速钻进，保证护壁泥浆质量 和供应，避免塌孔事故的发生。 ６ 结束语 在广州地铁某高架桥钻孔桩基地基加固施工 中，成功地使用了袖阀管注浆施工技术，用防渗隔离 墙把桩基和盾构隧道隔离开，对桥下盾构隧道通过 路段的土层进行注浆加固，提高了土层的强度和稳 （３）压浆设备、管线就近安装，合理布置，线路不 宜太长，以免降低注浆压力。 定性，降低了盾构隧道施工对周边土层的不利影响， 确保了高架桥的使用安全。 参考文献 ［１］张东，薛洪松，路刚．袖闽管注浆在隧道穿越楼房施 （４）注浆浆液必须按照设计的配合比配制，浆液 的粘稠度、初凝时间、终凝时间、防渗性、耐久性等必 须满足设计要求。 （５）注浆过程中随时注意检查和记录注浆压力、 流量、注浆量等，根据注浆情况判别是否发生堵孔， 工中的应用Ｉ－Ｊ］．建筑科学，２００９，４０（１１）：９９９—１００１ Ｅ２３杨书江．袖阀管法注浆加固地层施工ＥＪ３．铁道建筑技 术，２００４（２）：２２—２７ 是否发生串浆。若注浆压力、流量、注浆量与预计的 情况出入较大时，要停止注浆，进行分析，找出问题 并做出处理后才能继续注浆。 Ｅ３３张民庆，张，姜才荣．袖阀管注浆工法的改造与应用 ＥＪ］．施工技术，２００３（９）：４－６ Ｓｔｒａｔｕｍ－Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆ０ｒ ａ Ｓｈｉｅｌｄ－Ｂｕｉｌｔ Ｔｕｎｎｅｌ ｎｅａｒ ｔｈｅ Ｐｉｌｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｖｉａｄｕｃｔ Ｊｉａｎｇ Ｄｉ （Ｔｈｅ １９ｔｈ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ—ｂｕｉｌｔ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｉｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｓｕｂｗａｙ，ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｃｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｔｏ ｂｅ ｓｈｉｅｌｄ—ｂｕｉｌｔ ｉｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｖｉａｄｕｃｔ，ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｌｉｐ—ｃａｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｉｎｉａｔｕｒｅ－ｖａｌｖｅ ｈｏｓｅ，ｗｈｉｃｈ ｈｅｌｐｓ ｓｅｐａｒａｔｅ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ—ｂｕｉｌｔ ｔｕｎｎｅｌ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉａｄｕｃｔ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｏａｄｂｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ—ｂｕｉｌｔ ｔｕｎｎｅｌ ｇｏｅｓ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃ～ ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ—ｂｕｉｌｔ ｔｕｎｎｅｌ ｏｎ ｔｈｅ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉａｄｕｃｔ ｅｎｓｕｒｅｄ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｒｅ ｔｈｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｓｌｉｐ—ｃａｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｉｎｉａｔｕｒｅ－ｖａｌｖｅ ｈｏｓｅ ｔｏ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅ－ ｔｅｒｓ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｐｒｏ— ｊｅｃｔ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｔｈｅｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｓｈｉｅｌｄ；ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｕｍ；ｓｌｉｐ—ｃａｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｉｎｉａｔｕｒｅ－ｖａｌｖｅ ｈｏｓｅ （上接第５３页） Ａ Ｓｔｒｅｓｓ－ａｎｄ－Ｆａｉｌｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｆ ａｎ Ａｒｃｈｅｄ Ｔｕｎｎｅｌ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａｃｔｉｏｎ ０ｆ ｔｈｅ Ｌｏｎｇ－Ｗａｖｅ Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｌａｔｅｒａｌ—Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ Ｓｕ Ｙｏｎｇｇｕｉ， Ｚｈａｏ Ｙｕｅｔａｎｇ （Ｔｈｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｆｅｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＡ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ，ａ ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ ａ ｔｕｎｎｅｌ ｕｎ— ｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ－ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｓｉ—ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｕｐｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｔａｔｅｓ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａ— ｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｔｅｒａｌ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ａｐｐｅａｒｓ ａｔ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｗａｌｌ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｔ ｔｈｅ ｓｐａｎｄｒｅ１．Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｔｒｅｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｖａｕｌｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎ— ｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｌａｔｅｒａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｐａｎｄｒｅ１．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｆｔ— ｗａｒｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｓｉｘ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｌａｔｅｒａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅｓ ａｒｅ ｆｏｕｎｄ ｔｏ ｆａｉｒｌｙ ｗｅｌｌ ａｇｒｅｅ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍａｙ ｂｅ ｏｆ ｓｏｍｅ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｎｃｈｏｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇ－ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ；ａｒｃｈｅｄ ｔｕｎｎｅｌ；ｌａｔｅｒａｌ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 国防交通工程与技术－团＿２０１５第ｌ期
