路基ｌＴ程 ・ｌ２８・ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第４期（总第１９３期） ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—８８２５．２０１７．０４．２６ 超大断面公路隧道斜交下穿高速铁路施工方案研究 王志杰，杨 宝，季晓峰，杨 跃 （西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，成都６１００３１） 摘要：以渝长扩能项目唐家嘴隧道为工程依托，为保证下穿段安全快速地通过，经技术经济 方案比选，有限差分法数值模拟验证，确定下穿隧道最优施工方案。研究结果表明：双层初支＋三 台阶法具有工序简单、施工机械化程度高、工期短、经济性好等优点，对高铁路基沉降及轨道偏差 的控制处于标准之内，下穿段隧道施工宜采用此方案。 关键词：超大断面隧道；斜交下穿；双层初支；施工方案；数值模拟 中图分类号：Ｕ４５５．４１ １ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—８８２５（２０１７）０４—０１２８—０４ ０ 引言 支和二次衬砌的受力变形规律。王新东 通过经济 比选，确定了在黄土大断面隧道中采用超前管棚＋ 双层初支＋台阶法的施工方案，并结合现场试验测 试的结果评价其适用性。杨进京等 利用有限元软 件研究了软岩小净距隧道不同施工工法下的受力变 由于国家交通网络的不断发展和完善，交通线路 不可避免会产生交叉，隧道下穿既有铁路线路的工程 案例不断涌现。隧道工程在施工过程中会对围岩产生 扰动，引起地层变形，从而对既有铁路线路产生影 响。如何减少新建隧道对既有铁路的影响，保障其结 构的安全性，一直是隧道工程研究的重点之一。 何卫 从隧道下穿既有高铁变形机理出发，结 合三维数值模拟，分析了暗挖地铁隧道掘进对高铁 路基沉降和轨道变形的影响规律。柴雨芳 以数值 模拟为主要研究手段，从静荷载、动荷载的角度分 析了隧道下穿高速铁路时高铁路基、地层的沉降变 形规律。娄国充 采用统计分析法总结归纳了隧道 形特征，以及双层初支结构在软岩小净距隧道中的 支护效果。目前，新建隧道施工对既有铁路的影响 研究较多 “ ，而国内大部分隧道工程在下穿既有 铁路线路时，为控制地表和铁路路基的沉降，多采 用双侧壁导坑法、ＣＲＤ法、ＣＤ法等多步开挖法， 针对双层初支＋三台阶法的快速施工方案研究较少。 本文以渝长扩能项目唐家嘴隧道斜交下穿渝万 下穿工程案例的沉降控制标准，通过数值分析方法 研究了不同下穿深度、不同围岩条件隧道下穿时路 基沉降变形规律，并提出既有铁路沉降变形控制标 准。王洪昌 分析了大变形隧道双层初期支护的作 高铁路基段工程为依托，通过不同施工方案的技术 经济性比选，三维有限差分数值模拟相验证，确定 下穿段隧道最优施工方案。 １工程概况 用机理，通过三维数值模拟，从不同厚度组合、系 统锚固效果、第二层初期支护施设时机等方面确定 渝长高速公路扩能改造项目唐家嘴隧道位于重 庆寿区晏家街道自生村，其进口位置以斜交４５。 左右下穿渝万高铁路基段，唐家嘴隧道与渝万高铁 平面关系示意，见图１。 隧 道 左 线 渝万高铁Ｋ５４＋３６２ 偷长局逯 。了合理的双层初期支护参数，并应用于实际工程。 黄新梅 对软岩隧道进行了双层初支现场试验，分 析了双层初支的受力变形特征，总结了隧道双层初 ｌ ／，／ 收稿日期：２０１６—１１—１２ ／ 渝万高铁Ｋ５４＋４８５ 渝长高速Ｋ３０＋６０ｆ 隧 道 右 线 基金项目：高校基本科研业务费专题项目（ＳＷＪＴＵ１１ＺＴ３３）； 交通运输部西部科技项目（２０１３３１８Ｊ１３３４０）；教育部创 新团队发展计划资助（ＩＲＴ０９５５） 作者简介：王志杰（１９６４一），男，山西万荣人。教授，硕士，主 要从事隧道及地下工程的理论与实践、隧道信息化施工 及质量控制技术、既有隧道病害鉴定与评估技术研究工 作。Ｅ—ｍａｉｌ：４１０１６０７３３＠ｑｑ．（３０１３０。 图１唐家嘴隧道与渝万高铁平面关系示意 工忠杰． ：超大断 公路隧道斜交卜穿高速铁路 １ ‘粢研究 ・１２９・ 主线隧道拱顶与地Ｌ“Ｊ最小垂直 离约２７．９７ ｎ ， 庸家嘴隧道Ｉ—Ｉ剖嘶， 罔２、 下穿段地表主要为铁路填方路螭，下部为强风 化泥 ，… 等级以Ｖ级为主。ｍ于下穿段Ｆ伏地 层岩质较软．单线隧道歼挖高度为ｌ２．３０ Ｉ］１，宽度为 １ ７．８５ １１１．断面升挖 积达１７６．６０ Ｉｌｌ ，按照 际隧 划分标准定义为超大断面隧道 为保ｉｌＦ渝万铁路 运营期问的安全，钊。×Ｉ『隧道下穿渝万铁路路缺段衬 砌进行了结ｆ＇，Ｊ，ＤＮ Ｔ￣，设¨‘支护参数，见表ｌ。 图２唐家嘴隧道与渝万高铁剖面关系（单位：ｍ】 表１下穿段支护参数 模 长度力 向为２００．Ｏ０ ｎｌ，宽度为ｌ５（）．Ｏ０ １１１，离度 ２ 方案比选 为８０．Ｏ０ １１１，隧道净距为２７．９７ １１３，模 两侧施ＪＪｆｌ水 平约束，底部施加竖广ｎ】约 ，顶部为ｆＪ南面 汁辫： 模 ， 罔３．． 针对唐家嘴隧道下穿渝万高铁一Ｔ 程，从不Ｉ川角 度对不同施丁 方案进行比较，从而确定合理经济的 施工方案、３种施¨ｒ方案的比较， 表２． ．表２下穿段隧道施工方案比较 从沉降控制效果米阱，双层初支＋－ｔ台阶法虽 如双侧 坑法和ＣＲＩ）法的效果好，但初期支护闭 合成环速度怏，第二 ｝ＪＪ期支护的及时施作保ｉｌｌｉ了 支护的 期刚度和强度，抑制ｒ 状态ｊ 图３计算模型（单位：ｎ１） 同 变形规律服从Ｍｏｈｒ—Ｃｏｕｌｏｉ・ 【】屈服准则， 忽略构造应力ｆ¨地下水的影响，锚朴ＪＪＩ１ 和超前 塑性区的发展， 支护采用提离恫 强度进行等效 能够行效控制地层变形，使上方路堪沉降处丁可控 从＿ｒ程技术经济性『ｆ】度来看，『ｆ１于双侧壁导坑 法和ＣＲＤ法施Ｔ空Ｉ＇Ｈ】分割狭小，不利于大型机械的 根据《客运专线铁路Ｉ 没、ｆ‘标准使川于册》 条史说明，将 运专线铁路路基面Ｉ 的动应力转换 为静荷载，以最不利情况考虑，取换算均布荷裁 １００ ｋＰａ作川丁轨道板 施Ｔ，施１ 效率较低，。Ｉ 序繁琐，整个施Ｔ１ 期较 长，经济忭较差，且临时支撑的火 使用导致在拆 撑时施１ 质艟无法保证． ．此，综合考虑隧道下穿对渝万高铁的影响和 ｒ 程的经济性，建议采川ｔ双层卡刀支＋ｔ台阶法施 方案、 采 双侧 导坑法币Ｉｌ ＣＲＤ法时，支护参数按 表ｌ选取。采Ｊｆ卜 台阶法时，在设¨。＿史护 石：Ｉｊ卜， 添加第二层初支，取第一层和第二层卡７Ｊ期支护 度 均为２８ ０１１１，舣层初支同时施作，第二层初期支护 落后第一・层一榀钢架 、 期支护采Ｊ｝ｊ文体 元模 拟，由于两层 期支护之问能够充分传递切向应力 与 切应力，不存在滑动问题，因此不考虑滑动参 数 ３计算模型及参数 运川ＦＩ ＡＣ３Ｄ彳『限差分软件进行ｊ维数值模拟。 模型计算参数， ３ 、 路基＿Ｔ程 ・１３０・ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 表３计算参数 ２０１７年第４期（总第１９３期） 数值模拟结果，见表４。 表４数值模拟结果 ｎｌｌｎ ４计算结果分析 ／一／一／路基纵向沉降曲线，见图７。 ∞舛∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ｍ 讲讲ｍｍｍ ｍ ｍｍ 跳∞ ∞∞∞唐家嘴隧道施工右线先行，待右线二衬完成后 再开挖左线，采用不同施工方案施工双线隧道，贯 通后渝万高铁路基沉降云图，见图４～图６。 单位：ｍ） 图６双层初支＋三台阶法施工双线隧道贯通后 路基沉降云图（单位：ｍ） 由图４一图６可见：当分别采用双侧壁导坑法、 ＣＲＤ法、三台阶法施工双线贯通后，高铁路基最大 沉降值出现在左线隧道正上方路基边缘处，分别为 ２．５１，２．５３，２．７１ ｍｍ，路基中线最大沉降值出现在 左线隧道正上方，分别为２．４３，２．４６，２．６５ ｍｍ。 提取双线贯通后路基变形结果进行对比分析， 左线隧道正上方路基中点称之为Ａ点，右线隧道正 上方路基中点称之为Ｂ点，不同方案施工完成后的 一一 ∞ 距模型中轴线的距离／ｍ 图７渝万高铁路基纵向沉降曲线 由图７可知：渝万高铁路基沉降曲线左右近似 对称，呈“ｗ”形，并随着距离的增大，影响逐渐 减小，在与隧道左右线交叉位置处出现沉降量极值。 由于右线先行，路基靠近右线一侧沉降收敛更快， 因此，路基沉降最大值出现在靠近左线一侧。 结合规范 与工程经验，确定渝万高铁路基 沉降标准为４ ｍｎｌ，轨道水平偏差和高低偏差控制值 为２ ｍｍ，其中高低偏差控制是指１０ ｍ弦测量值。 由表４可知：隧道全线贯通后，从路基沉降、轨道 水平偏差和轨道高低偏差等方面考虑，双侧壁导坑 法和ＣＲＤ法控制效果均较好，且两者差异较小，双 层初支＋三台阶法次之，总体上渝万高铁路基沉降 及轨道偏差均满足控制标准。 渝万高铁路基最大沉降点变化曲线，见图８。 Ｏ —Ｏ ；一ｌ 皿删一１ 粪一ｚ 一１ ４０ ６０ ８０ １ｏｏ １２Ｏ １４０ ｌ６０ ｌ８０ ２００ ２２０ ２４０ 开挖步 图８渝万鬲铁路基最大沉降点变化曲线 由图８可知：按３种方案施工时，路基最大沉 降点的沉降量变化趋势是一致的。双侧壁导坑法与 ＣＲＤ法采用多步开挖，一次开挖面积较小，对围岩 的变形和松弛控制较好，两者模拟结果较为接近。 双层初支＋三台阶法工序少、工效高，初期支护封 闭成环的距离和时间都大为缩短。从图６同样可看 出：采用双层初支＋三台阶法施工时，路基沉降收 一∞王志杰，等：超大断面公路隧道斜交下穿高速铁路施工方案研究 敛速度更快，随着二次衬砌施工的完成， 路基最终 沉降处于可控状态。 当采用双层初支十三台阶法施工时，为了控制 地层变形，减小对上方路基的影响，应注意以下 几点： （１）快支护。为了控制初期位移速度和最终路 基沉降量，应及早施作初期支护。由于围岩应力释 放率较低，围岩压力较大，因此，要求第二层初期 支护紧跟第一层初期支护，及时增强支护刚度。 （２）短进尺。较短的台阶长度可以充分利用掌 子面后方支护结构空间效应，对围岩产生约束作用， 稳定围岩。同时，可减少开挖量，实现快速开挖和 及时支护，进而实现围岩变形控制。 （３）强超前。超前支护的纵向梁效应和横向拱 形支护效应对于掌子面前方围岩先行位移的控制效 果明显，合理的超前支护措施能够有效提高掌子面 的稳定性，控制地层下沉，减少隧道施工对上方路 基的影响。 （４）重锁脚。锁脚锚杆能够与钢架形成联合承 载体系，在台阶法中能够有效控制钢架整体下沉， 施工时要确保锁脚锚杆施工质量，必要时应进行脚 部承载力补强。 ５结论 本文以渝长扩能项目唐家嘴隧道下穿渝万高铁 路基为工程背景，通过施工方案比选，结合数值模 拟分析，得到以下结论： （１）双层初支＋三台阶法相较于双侧壁导坑 法、ＣＲＤ法具有工序简单、施工机械化程度较高、 工期短、经济性好等优势，建议下穿段隧道采用此 施工方案。 （２）数值模拟结果表明，采用双侧壁导坑法对 渝万高铁的影响最小，ＣＲＤ法次之，再者是双层初 支＋三台阶法。采用双层初支＋三台阶法施工后渝 万高铁路基沉降及轨道偏差均满足控制标准。 （３）在采用双层初支＋三台阶法施工时，应以 “快支护、短进尺、强支护、重锁脚”为基本原则， 加强既有铁路路基、构筑物及新建隧道监控量测， 监测结构位移及应力变化情况，保证隧道安全快速 下穿高速铁路。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］何卫．暗挖地铁隧道下穿高速铁路路基沉降规律与控制措施研究［Ｄ］． 北京：北京交通大学，２０１５． ＨＥ Ｗ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈ— ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒ－ｐａｓｓｉｎｇ ｏｆ ｓｈａｌｌｏｗ ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ［Ｄ］・Ｂｅｉｊｉ“ｇ：Ｂｅ ｉｎｇ Ｊｉａｏｔ０ｎｇ ＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，２０１５ ［２］柴雨芳．隧道下穿施工及列车振动对高铁路基沉降影响规律研究［Ｄ］． 成都：西南交通大学，２０１３． ＣＨＡＩ Ｙ Ｆ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＯＮ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒｐａｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｔｒａｉｎ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｄ］． Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３． ［３］娄国充．铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究［Ｄ］．北京： 北京交通大学，２０１２． ＬＯＵ Ｇ Ｃ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒｐａｓｓｉｎｇ ｂｙ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１２． ［４］王洪昌．双层初期支护在大变形隧道中的应用技术研究［Ｄ］．成都：西 南交通大学，２０１３． ＷＡＮＧ Ｈ Ｃ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｐｒｉｍｉａｒｙ ｓｕｐｐｏ￣ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ［Ｄ］ Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３． ［５］黄新梅．隧道双层支护及双层衬砌试验研究——以兰渝铁路两水隧道为 例［Ｄ］．西安：长安大学，２０１４． ［６］王新东郑西客专高桥隧道下穿既有铁路设计与施工［Ｊ］．现代隧道技 术，２０１２。４９（１）：１３２—１３７． ＷＡＮＧ Ｘ Ｄ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｇａｏｑｉａｏ ｔｕｎｎｅｌ ｏｎ ｔｈｅ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ—Ｘｉ’ａｎ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｌｉｎｅ ｐａｓｓｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ［Ｊ］．Ｍｏｄｅｍ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，４９（１）：１３２—１３７． ［７］杨进京，李德武．软岩小净距隧道最优开挖方法数值模拟［Ｊ］．兰州交 通大学学报，２０１４，３３（６）：９２—９７． ＹＡＮＧ ＪＪ，ＬＩ ＤＷ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｔｉｍａｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｌｏｓｅ—ｓｐａｃｅｄ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１４，３３（６）：９２—９７． ［８］刘松涛，张，杨秀竹，等．上软下硬地层铁路隧道下穿既有高速公 路施工方法研究［Ｊ］．铁道科学与工程学报，２０１１，８（５）：３５—３９． ＬＩＵ ＳＴ，ＺＨＡＮＧ ＧＡ，ＹＡＮＧ ＸＺ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ａｎｄ ｂｕｉｌｔ ｉｎ ｕｐｐｅｒ ｓｏｆｔ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｈａｒｄ ｓｔｒａｔｕｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１ １，８ （５）：３５—３９． ［９］白海卫．新建隧道下穿施工对既有隧道纵向变形的影响和工程措施研究 ［Ｄ］．北京：北京交通大学，２００８． ＢＡＩ Ｈ Ｗ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｇａｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｄ］．Ｂｅｒｉｎｇ： Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８． ［１０］王小林，李冀伟，刘砚鹏，等．新建隧道下穿施工对既有铁路的影响研 究［Ｊ］．路基工程，２０１２（６）：１０６—１０９． ＷＡＮＧ ＸＬ，ＬＩ ＪＷ，ＬＩＵ ＹＰ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｕｎｄｅｍｅａｔｈ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｔｕｎｎｅｌ ｏｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ［Ｊ］．Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１２（６）：１０６—１０９． ［１１］袁溢．新建铁路隧道下穿既有运营隧道的设计与施工［Ｊ］．铁道标准 设计，２０１４，５８（６）：９８—１０１． ＹＵＡＮ Ｙ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ａ ｎｅｗ ｒａｉｌｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｂｅｌｏｗ ｎａ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｒｉａｌｗａｙｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｓｉｎｇ，２０１４， ５８（６）：９８—１０１． ［１２］铁建设［２００７］４７号新建时速３００～３５０公里客运专线铁路设计暂 行规定［Ｓ］．北京：中国铁道出版社，２００７ ［１３］ＴＢ １０６２１—２０ｏ９高速铁路设计规范［Ｓ］．北京：中国铁道出版社， ２００９． ＴＢ １０６２１－－２００９ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ Ｄｅｓｉｎｇ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ［ｓ］．Ｂｅｒｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｈｏｕｓｅ，２００９． （下转第１４０页） ・１４０・ 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１７年第４期（总第１９３期） Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｙｒｅｎｅ－ａｃｒｙｌｉｃ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｃｅｍｅｎｔ Ｍｏｒｔａｒ ＨＥ Ｘｉａｏｙｕ （Ｔｈｅ ２ｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ ＣＣＣＣ Ｆｉｒｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ ２１５０１ １，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｙｒｅｎｅ—ａＣｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ ａｔ ７ ｄ ａｎｄ ２８ ｄ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｙｒｅｎｅ． ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｅｅｚｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｆｒｅｅｚｅ—ｔｈａｗ ｃｙｃｌｅ ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｃａｎｎｏｔ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ．Ｔｈｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｏｆ ｓｔｙｒｅｎｅ－ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｒｔａｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｒｔａｒ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｙｒｅｎｅ—ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｆｒｏｓｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍｅｓｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｍｏｒｔａｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ；ｓｔｙｒｅｎｅ—ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ （上接第１３１页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ａ Ｌａｒｇｅ Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｂｌｉｑｕｅｌｙ Ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ ａｎ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ＷＡＮＧ Ｚｈｉｊｉｅ，ＹＡＮＧ Ｂａｏ，ＪＩ Ｘｉａｏｆｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｙｕｅ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｙ ｏｆｒ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｔａｎｇｊｉａｚｕｉ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ Ｙｕｃｈａｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌｓ ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ＳＯ ｔｈａｔ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｅｎｓｕｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｏｕｂｌｅ—ｌａｙｅｒ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｓｔｅｐ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｈｉｇｈ ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ，ｓｈｏｒｔ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｒａｃｋ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｉｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｇｉｖｅｎ ｔｏ ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ；ｏｂｌｉｑｕｅｌｙ ｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇ；ｄｏｕｂｌｅ—ｌａｙｅｒ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
