胡辉东

摘要：根据某引水隧道，采用数值方法模拟台阶开挖法的施工过程。结论表明：采用短台阶开挖法沉降和变形量小，稳定性高;开挖后要紧跟支护结构，利用支护结构承受很大部分的围岩压力，为二衬的施作和发挥作用提供时机。

关键词：ADINA;数值模拟;稳定性

近来，水利水电建设的不断发展，引水隧洞作为一种重要的地下工程建筑物，隧洞开挖支护措施合理性直接关系到隧洞施工的安全。研究引水隧洞在开挖支护过程中以及支护完成后的稳定性[1-7]，对了解支护效果和改进支护措施有一定的意义。隧洞开挖引起的围岩卸荷[8]对围岩的劣化作用不容忽视。引水隧洞开挖后应力重新分布，变形量大，在施工过程中经常出现围岩失稳、塌方造成人员伤亡和设备损失，不仅延误工期、增加造价，还造成生命财产的损失。因此，合理的衬砌支护方案就显得尤为重要。随着技术条件的完善，周泽林等[9]、贾剑青等[10]运用FLAC3D隧洞围岩和支护结构的稳定性。

本文拟采用数值模拟的方法，建立有限元分析模型，模拟短台阶开挖法对某引水隧道开挖，揭示开挖过程中围岩的受力，位移情况以及支护结构的受力特点，为实际施工提供一定参考。

一、数值分析模型

（一）模型概况

结合某引水隧道相关资料建立该引水隧道模型。为了模拟现场施工情况，本文采用ADINA建立三维隧道模型。

模型上表面距离地面为50m，模型的边界尺寸取约为隧道高度的5倍。这里取长为115.0m，高为120.0m。……