钦 啸，倪小平，钱晓燕

(湖州吴兴恒元公路养护中心)

复杂环境条件下黄土隧道施工力学分析

钦 啸，倪小平，钱晓燕

(湖州吴兴恒元公路养护中心)

重点阐述了公路隧道在浅埋黄土地区穿越窑洞等复杂环境条件下的施工程序，同时运用ANSYS有限元对施工过程进行数值模拟分析，结合施工监控量测的数据，对施工方案进行了充分论证和验证，研究成果将对以后的类似隧道的施工具有非常重要的指导意义。

复杂环境;黄土隧道;施工力学;数值模拟;监控量测

1 工程概况

赵家庄隧道位于新建铁路太原至中卫(银川)山西省吕梁市境内，隧道起讫里程为K178+392～K178+580，全长188 m。主体隧道拱顶埋深1.5～6.6 m，为浅埋隧道，穿越地层均为黄土地质，开挖面积42 m2。隧道主体为曲墙拱形结构，拱墙为C25钢筋混凝土，初期衬砌断面厚度60 cm，二期衬砌断面厚度为80 cm。

出洞前15 m处(K178+565)有三间窑洞与隧道正交，洞口处有五间窑洞，其地面以低于隧道路面标高与隧道重合，加大了开挖、支护难度;洞口位于居民生活区，窑洞较为密集，洞口正上方、右上方、左侧、右侧、下方均有窑洞，施工过程中可能会对窑洞造成影响;洞口段属于浅埋黄土地质，洞顶与地表最小距离仅1.5 m，黄土具有很强的湿陷性。

2 有限元模拟与结果分析

计算区域为横向100 m，竖向为50 m，即左右两侧计算边界为三倍隧道总跨度，下部边界为3倍隧道总高度。本次计算所采取的材料的物理力学参数取自地质工作者提供的本工程隧道参数。

2.1 计算假定

(1)采用的模型假定为均质、各向同性。……