晋婉晴， 陈洁金， 胡敏

(长沙理工大学 土木工程学院， 湖南 长沙 410114)

海巴洛隧道是云南省香格里拉至丽江高速公路的重点控制性工程，所在地区地质构造复杂，揭露围岩主要为强、全风化炭质板岩，薄层状结构，节理裂隙、地下水一般发育。围岩强度较低、水理性质较差，遇水易软化、崩解，自稳能力极差，易受扰动。适用于炭质板岩隧道的施工方法有台阶法、三台阶预留核心土法、CD法和中导洞法等，这些方法各有优缺点。以该隧道的地质环境条件为主要依据，同时考虑其断面尺寸、施工技术水平、造价及工期等，进口段选取施工速度快、工序简单的台阶法施工，若开挖段较软弱，可预留核心土来保证开挖掌子面的稳定性。该文采用有限元软件建立三维模型，分析左线进口段采用台阶法与三台阶预留核心土法施工的过程，对比分析2种施工方法下围岩位移、塑性区及衬砌结构内力。

目前隧道衬砌结构可靠度计算方法有一次二阶矩法、随机有限元法、蒙特卡洛法、响应面法等。其中矩法的高度非线性的功能函数很难处理，且精度不高，有一定误差；响应面法和随机有限元法需编制特定的程序，比较复杂。而蒙特卡洛法不会受非正态分布随机变量及非线性功能函数的限制，相对于其他方法，只要模拟次数够多，就是一种较精确的方法。而且MATLAB可实现蒙特卡洛直接抽样法编程，不受复杂编程和算法的困扰。因此，依据有限元模拟所得衬砌结构的轴力与弯矩，采用MATLAB编写蒙特卡洛直接抽样法程序，计算在抗压、受拉开裂条件下二次衬砌结构的可靠度。……