赵永清

摘 要：以北衙万硐山矿段东山河排洪隧道开挖设计及支护方案为工程背景，采用数值模拟计算的方法，着重分析排洪隧道开挖前后及支护后隧道稳定性。ansys进行建模，导入FLAC3D对隧道支护前后两种工况进行了数值模拟计算，计算结果表明：不支护情况下巷道围岩位移较大、拉应力大于围岩内聚力；支护后有效抑制了巷道围岩位移，减小了拉应力，提高了巷道整体稳定性。

关键词：隧道；稳定性；支护；数值分析

前言

FLAC3D程序是FLAC二维计算程序在三维空间的扩展，用于模拟三维土体、岩体或其它材料体力学特性，广泛应用于边坡稳定性评价、支护设计及评价、隧道工程、矿山工程等[1-2]多个领域。所以使用FLAC3D程序对东山河排洪隧道进行开挖前后进行受力分析，根据分析结果确定是否支护以及支护方案是否可行，其结果是相对可靠的。

1 工程概况

东山河是万硐山矿段内一条自西南向东北方向径流的季节性河流，河谷宽2～4m，深0.5～1m左右，雨季汇集地表水，旱季干涸断流。因万硐山矿段开采境界的扩大，曾对东山河进行过两次改道，以钢筋混凝土进行支护。因万硐山矿段露采终了境界的需要，须对东山河进行第三次改道，本次改道采用明渠、排洪隧道、暗涵联合排水的方式，排洪隧道总长569m，坡度2%。因东山河关系到北衙村灌溉用水，其服务年限较长，必须对排洪隧道稳定性进行分析，确保排洪隧道支护的稳定。

根据《云南省鹤庆县北衙铁金矿资源储量核实地质报告》矿区工程地质分区表，排洪隧道位于松散沉积物区，主要为粘土、粉质粘土，含少量砾砂以及残坡堆积物组成，属松散岩类岩组，结构疏松，稳定性差。……