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前言：挡小净距隧道中夹岩厚度远小于分离式隧道，且受双向爆破的振动影响，施工中受到多次扰动，先后行洞开挖会导致中夹岩处产生复杂的位移场和应力场叠加，而中夹岩在施工过程中的力学行为对隧道整体稳定性起着决定性作用，因此，在施工过程中，如何保证中夹岩的稳定，是设计和施工中需要研究的关键问题。根据已有工程实践和文献资料来看，中夹岩的加固措施主要有：注浆加固、水平对拉锚杆和预应力锚杆加固及他们的组合。
某隧道为一座上下行分离的四车道高速公路短隧道，隧道最大埋深约24.4m。长125m，隧道左右线设计线间距约6m，左右线纵面均为3.0%的单向上坡，结合隧道衬砌结构受力特性及工程造价等因素，隧道衬砌内轮廓采用半径为5.5m的单心圆形式，建筑限界为10.25（宽）×5.0（高）。隧址位于构造剥蚀中低山区地貌区，隧道穿越的山体地形切割较强烈。隧道出口处山坡横向坡度角25°，山坡均处于稳定状态。洞身围岩主要由第四系松散覆盖层碎石土、强风化砂岩组成，岩体较破碎，节理裂隙较发育，围岩自稳能力差，全段为Ⅴ级围岩。左洞为先行洞，隧道埋深为 20m，偏压角度为 25°，净距为 6m。隧道整体处于浅埋状态，初始应力仅考虑自重应力，计算模型中围岩采用 D-P 弹塑性本构模型。本次模拟仅考虑初期支护，拱顶上的辅助施工措施和二次衬砌按安全储备考虑，不加以模拟。![]()
模型网格划分
在Ⅴ级围岩等质量较差的围岩中，对中夹岩进行注浆可以起到较好的加固效果，因此，对于Ⅴ级围岩，中夹岩加固应以注浆方式为主，同时辅以锚杆支护综合选取。在浅埋偏压小净距隧道中，受地形偏压影响，中夹岩受到不对称的推力，上部雁形部和底部靠近浅埋侧围岩应力最大，以下重点对中夹岩雁形部和下岩盘采用注浆加固等方式进行了计算分析，加固范围示意如下图所示，计算分析中所选取的各支护加固方式计算方案组合如表1所示。
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岩柱注浆加固区范围示意图
岩柱加固支护选取计算方案汇总
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1）在浅埋偏压小净距隧道中，对中夹岩进行注浆加固能显著的减小深埋侧隧道拱顶下沉值和中夹岩水平位移值，但对浅埋侧隧道拱顶下沉影响较小。各加固方式下，左右洞内外侧拱肩处初衬内力均较初期支护状态时有显著降低；加固方式的改变对隧道内侧初期支护内力的影响很大，但对隧道外侧初期支护内力的影响较小。2）在对浅埋偏压小净距隧道中夹岩进行支护时，中夹岩中部注浆加固是基础，雁形部加固是重要的补充，在中夹岩注浆加固的基础上，对雁形部进行加强支护，可显著提高中夹岩和隧道的整体稳定性。因此，综合隧道施工安全性和经济性的考虑，对浅埋偏压小净距隧道中夹岩进行支护时，采用中夹岩注浆+雁形部注浆加固方案最佳。
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