王生武 李硕

摘 要：针对大连地铁 5 号线某岩溶强烈发育区段盾构隧道开挖，运用 ABAQUS 软件建立三维数值计算模型，分析盾构掘进过程中不同方位的溶洞对隧道围岩变形的影响规律，结果表明：溶洞的存在对隧道围岩变形影响显著，隧道围岩有向溶洞存在方位倾斜的趋势;隧道开挖完成后，塑性区隧道与上部、侧部溶洞围岩未贯穿，下部溶洞产生贯穿塑性区，为掘进过程中的最危险部位。

关键词：地铁;盾构隧道;溶洞;围岩变形;数值模拟

中图分类号：U451.1

盾构法作为安全、环保、快速的建设手段，在地铁隧道修建中得到了广泛应用[1]。同时，在岩溶发育区开展盾构施工已是难以避免的工程难题，溶洞使隧道开挖过程易发生盾构机偏头、栽头，甚至围岩坍塌。溶洞的处理对隧道工程的施工进度、经济成本、人生安全影响巨大。

近几年，关于溶洞对隧道施工的影响有关学者已经开始了一定的仿真研究。如，宋战平等[2-5]研究了溶洞的不同分布位置、溶洞的尺寸大小及隧洞净距对隧道施工过程中围岩稳定性的影响规律。赖永标等[6-9]以隧洞间岩层塑性区贯穿及突变原理为破坏依据，通过围岩参数等级、溶洞尺寸、隧道埋深等影响因素，建立了智能预测模型对溶洞与隧道间的安全距离开展了研究，并将模拟结果运用到实际工程中。但是，现有的研究大多针对隧道开挖完成后进行数值模拟，而关于在开挖过程中溶洞对盾构隧道围岩变形影响的研究甚少。……