高华光 韩龙飞 叶明浩

摘 要：本文采用数值模拟的方法，研究了隧道不同开挖进尺对围岩变形和应力变化的影响规律。结果发现，随着开挖进尺的增大，隧道的竖向位移和水平位移都不断变大，最大位移速率上升，围岩的位移变形量和位移速率越大，诱发围岩失稳的可能性越大。围岩应力随着隧道开挖进尺的增大而上升，隧道断面的最大剪应力越大，隧道发生破坏的可能性越大。

关键词：开挖进尺;围岩变形;数值模拟

中图分类号：U456.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）17-0099-03

Study on the Influence of Different Excavation Length of Tunnel on the Deformation and Stress Change of Surrounding Rock

GAO Huaguang HAN Longfei YE Minghao

（School of Resources and Environment， Henan Polytechnic University，Jiaozuo Henan 454000）

Abstract： In this paper， the method of numerical simulation was used to study the influence of different tunnel excavations on the deformation and stress of surrounding rocks. It was found that with the increase of the excavation footage， the vertical and horizontal displacements of the tunnel were continuously increasing， and the maximum displacement rate was increasing， the greater the deformation and displacement rate of surrounding rock， the greater the possibility of instability of surrounding rock. The surrounding rock stress increased with the increase of the tunnel excavation footage， the greater the maximum shear stress of the tunnel section， the greater the possibility of tunnel damage.

Keywords： excavation footage;surrounding rock deformation;numerical simulation

在隧道开挖后，隧道围岩应力会重新分布，导致围岩变形，一旦变形过大，就会造成塌方，给施工造成严重损失。如果开挖进尺设置过小，施工难度、成本和工期等都会增加;如果开挖进尺设置过大，隧道的稳定性会降低，施工危险风险增大[1]。选择合理的开挖进尺，减小其对隧道周围岩体的影响，这对隧道建设具有很大的意义，当前主要依靠数值模拟、模型试验和现场经验[2-4]。因此，本文利用数值模拟的方法，选取开挖进尺1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m五种不同情况，分析其对围岩变形和应力变化的影响，总结规律，为类似施工提供理论依据。

1 工程概况

西藏S5拉萨至泽当快速公路位于西藏自治区拉萨市和山南市，设隧道穿越圭嘎拉山，圭嘎拉隧道具有平均海拔高、长度长、投资建设规模大等特点。圭嘎拉隧道长为12.8 km，呈直线型展布，最大埋深约为1 152 m。為了增加工作面，加快进度，便于通风和洞内防灾减灾，隧道中部设计了两座主、副斜井，1号斜井全长为2 440 m，其中斜井进口埋深较浅段290 m为Ⅴ级围岩，占全长的12%，其余Ⅳ级围岩有2 110 m，占全长的88%。……