张竞予，王晖

（陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000）

某隧道二维数值模拟优选施工方法及支护参数探析

张竞予，王晖

（陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000）

文章依据某隧道设计与施工方法，应用有限元软件（ANSYS）对其采用CD开挖工法和三台阶七步开挖工法的施工过程进行二维有限元数值模拟，对比分析了不同开挖方法下的围岩位移场及支护结构内力状态等主要结果，获取各工法施工过程中黄土围岩与支护体系的力学性状，并进行论述。

CD工法；三台阶七步工法；数值模拟

1 概述

有限元法的基本思想是将连续的结构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体看作是只在节点处相连接的一组单元的集合体；同时选定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一个单元中假设一近似插值函数以表示单元场中场函数的分布规律；进而利用力学中的某些变分原理去建立用以求解节点未知量的有限元方程，从而将一个连续域中的无限自由度问题化为离散域中的自由度问题。一经求解就可以利用解得的节点值和设定的插值函数确定单元上以至整个集合体上的场函数。

2 工程概况

本隧道为上、下行六车道隧道，自西向东长约3.0km，隧道宽度为14.0m。地形主要为沟谷和高阶地，部分地段为泥石流、滑坡易发区；埋深较大，地面标高约为1600m，洞身主要通过所通过地层结构较为复杂，主要是素填土、黄土状粉土、片麻岩及砂砾岩等。……