夏治涛

(新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆 伊犁 835000)

1 工程背景

某灌溉补偿供水工程全程输水线路长度4006m，隧洞进口排水汇集工程蓄引水池引水的盖板暗涵采用钢筋混凝土结构，长98.4m；隧洞3条，采用城门洞型断面，钢筋混凝土衬砌，总长3439.7m；穿沟倒虹2座，采用地埋管道形式，总长295.9m，管道型号为DN400PE管。灌溉供水采用从输水管道末端接DN125PE管经加压泵站加压后接入原有灌溉管网，安装水泵1台套，埋设DN125PE管320m。

受到工程项目区地形和地质条件的限制，2号输水隧洞在线路设计过程中虽然避开了山体中的DC02大型构造性断层，但是隧洞的设计线路周边的地质环境仍然欠佳，基本处于弱风化岩层中，洞身的围岩类别以Ⅲ类为主，局部岩层中分布有数量不等强风化流纹岩，给开挖施工造成移动的技术困难[1]。特别是进口段200m以内的岩层类别为Ⅳ类，自稳性较差。因此在项目施工设计中拟采用管棚超前支护方案，保证施工的顺利进行[2]。针对上述工程背景，此次研究利用数值模拟的方法，对管棚支护参数进行优化，为具体的施工设计提供有益的支持和借鉴。

2 FLAC3D有限元计算模型

2.1 模型的构建

FLAC软件是一款大型通用有限元软件，最早由美国的ITASCA公司开发，开发之之初推出的是的FLAC2D二维有限元软件，之后对该软件进行升级拓展，进一步推出了FLAC3D三维有限元软件[3]。FLAC3D与FLAC2D相比，具有更为强大的模拟计算功能，可以对工程研究领域的绝大部分材料流动和塑性破坏问题进行模拟研究，具有广泛的工程适用性。……