李向旺　李之达　邵　玉

(1.西藏山南地区交通运输局　山南　856000;　2.武汉理工大学交通学院　武汉　430063)

不良地质条件下的隧道施工模拟与比较

李向旺1,2李之达2邵玉2

(1.西藏山南地区交通运输局山南856000;2.武汉理工大学交通学院武汉430063)

摘要结合某隧道设计与施工，采用数值方法，对不同围岩的隧道、不同施工方式进行数值模拟，得到隧道施工中各处的位移和应力。为隧道设计与施工提供参考。

关键词隧道施工数值模拟

目前我国公路隧道的研究内容和方向围绕长大隧道[1-3]、特殊地质条件[4-5]、优化施工方法[6-7]等方面进行开展，并且取得了丰硕的成果，尤其是对隧道施工进行模拟和监测。对施工过程进行数值分析及模拟计算，可以对隧道围岩稳定性做出合理的评价和符合实际的预测，使得现场量测结果能更加有效地应用于隧道工程的施工决策[8]。本文结合某隧道设计与施工，利用“反转应力释放法”，把沿开挖边界上的初始地应力反向后转换成等价的“释放荷载”，对隧道施工进行开挖模拟，得到隧道施工中各处的位移和应力。

1　计算模型

1.1工程背景

本文所讨论的隧道为分离式双洞隧道。隧道进出口覆盖层较厚，为粘土夹碎石，中部为微风化凝灰岩。隧道III级围岩占51.5%，IV级围岩占14.5%，V级围岩占34%。相对而言，地质条件比较恶劣。

1.2参数的选取

参照《公路隧道设计规范》[9]，选取围岩与衬砌物性参数见表1。

表1　围岩与衬砌物性参数

通常将围岩视为弹塑性材料，并采用如下Drucker-Prager屈服准则。

(1)

式中：I1为应力张量的第一不变量；……