刘创

（中南林业科技大学土木工程学院，湖南 长沙 410000）

1 绪论

以青岛某地铁站中的拱盖法施工为背景。在拱盖法施工中，拱盖是结构稳定性的关键所在，起着支撑上部覆土和保护下部结构等重要作用[1-2]。拱盖所承受的力需转移至拱脚处围岩上，过于软弱的围岩无法承受拱盖上的力，故拱盖一般常建立于较稳固的围岩上，以保证拱盖稳定性。因此，拱脚处围岩的强度对拱盖稳定性有很大影响。

2 模型建立

模型围岩采用摩尔-库伦模型，其参数如表1所示。工程材料采用弹性模型，其参数如表2所示。

表1 围岩物理力学参数

表2 支护物理力学参数

车站埋深为10 m，主体结构总高16.61 m，取底部围岩为6 m厚度。根据岩石力学的观点，在地下洞室开挖时会引起应力进行重分布，而其影响范围为3～6倍的洞径，处在该范围以外的岩体不受开挖影响[3-4]。车站总宽为22.6 m，故取一侧围岩宽为23 m。每阶段将施工分为3段来模拟整个开挖过程，模型总长为6 m。车站模型及材料分组如图1所示。

图1 FLAC3D车站模型图

3 模型计算及数据分析

3.1 模型施工过程计算

拱盖法的主要施工工序是：施做超前支护→台阶法开挖上断面左右侧导洞岩体→架立临时钢拱架→台阶法开挖上断面中部岩体→架立临时钢拱架，施做两侧洞内拱脚纵梁→按一定顺序开挖下断面岩体，施做初期支护→顺作法施做主体结构。首先固定边界，将各个外侧面相应位移限制住，再给地层赋参，运算得地层初始位移，将这一部分位移归零，排除自然沉降引起的误差。……