许修亮，张魏魏

(保利长大海外工程有限公司 广州市 510000)

0 引言

目前隧道常用的开挖工法包括三台阶法[1]、CD法[2]、CBD法[3]、双侧壁导坑法[4]等，并对这些工法开展了众多的研究。郝德亮[5]针对采用CD开挖法的大跨隧道的施工安全性开展分析，发现跨度越大、围岩条件越差、开挖断面越大，隧道整体安全系数越低。左宇军等针对含煤系岩层隧道，对比了台阶法、CRD法以及核心土法下的隧道应力应变，并提出了不同施工工法下的建议[6]。秦昊等采用离散元程序3DEC，分析了软弱围岩环境地下通道在全断面法与台阶施工方法下的对比，提出台阶法更佳，且上台阶开挖高度的降低利于围岩应力的转移[7]。程邦富与程林针对软弱围岩下的大变形与塌方问题，结合实际工程对比了二台阶预留核心土法、三台阶预留核心土法与单侧壁导坑法下的围岩变形与应力特性，提出三台阶预留核心土法最为适合[8]。

尽管现有隧道开挖工法已有较多的研究成果，但不同隧道面临着不同的地质与地形条件，隧道断面尺寸、埋深等均有所不同，一些具体工程尚需开展具体研究。在综合考虑地质、地形与施工条件的基础上，构建包含隧道开挖施工步骤的三维有限元模型，开展相应的施工参数优化，可为实体工程提供技术指导。

1 模型构建

1.1 施工步骤

某隧道长550m，埋深50m，上覆岩体以及穿越围岩为强风化中砂岩。初期支护结构由C25钢筋混凝土和I20a钢拱架以及直径22mm的系统锚杆组成。利用GTS-NX自带的施工阶段助手实现对施工阶段进行模拟。……