周可璋 周 浩 卢宁 何中联 王伟

【摘要】在地铁施工过程中，由于地质环境具有很强的不确定性和模糊性，以及隧道围岩错综复杂的变化，开挖方式的多样化，导致不能准确地采用一种本构模型对地铁开挖过程进行数值模拟，因此迫切地需要一种方法对地铁隧道的结构安全性和结构在施工过程中的可靠性进行有效的模拟和评价。本文通过采用大型通用有限元ANSYS软件对地铁隧道开挖进行三维仿真及分析，以此来判断施工方法选择的合理性、围岩的稳定性以及支护参数能否满足设计要求，用来验证施工方案的可行性，为地铁的设计与施工提供参考依据，为工程规划决策者提供依据和指导。

【关键词】城市地铁;开挖施工;仿真模拟;有限元分析

目前，在世界各国的城市地铁施工中，由于地质环境具有很强的不确定性和模糊性，隧道围岩错综复杂的变化，开挖方式的多样性，导致不能准确地采用一种本构模型对地铁开挖过程进行数值模拟，因此迫切地需要一种恰当的方法对地铁隧道进行有效的模拟研究。目前，地铁隧道模拟研究的方法有物理实验方法、工程类比方法和数值模拟方法。物理实验方法费用高，时间长，工程类比方法由于划分比较粗糙，与实际有时差距较大。因而，有限元数值分析方法是目前地铁隧道研究的一种非常经济的方法。本文主要介绍采用大型通用有限元ANSYS软件进行地铁隧道开挖三维仿真分析的全过程，以此来判断施工方法选择的合理