闫立群

（山西长兴路桥工程有限公司，山西 长治 046000）

环形开挖预留核心土法因为具有预留核心土和分部分开挖的特点，能够有效控制隧道开挖过程中的围岩变形，所以在一定程度上能够解决浅埋偏压隧道围岩受力不对称、开挖环境较复杂和易发生坍塌的问题。

一、工程概况

某公路隧道工程隧道起讫里程DK124+206～DK124+895，全长689m，为双线单洞。隧址区位于中低山地区，隧道穿越的山体陡峻、流水侵蚀严重、地形起伏较大，为丘陵-低山地貌。综合该工程区的地貌及标高和切割深度，认定隧址区属于低山地貌，围岩破碎、整体性差，围岩等级为Ⅴ级。

该工程采用的环形开挖预留核心土法，因为预留核心土的存在，给予掌子面反向推力，有利于开挖过程中围岩变形，常用于较破碎的IV级和V级围岩。主要施工步骤：开挖上部断面环形土，预留核心土→施作上部断面锚杆，喷射混凝土→开挖核心土→开挖下部土，剩余部分初支施作。

二、隧道模型建立

假定围岩性质为连续、均质及各向同性，初始地应力场为自重应力，即采用摩尔—库伦屈服准则。初期支护中喷射混凝土采用2D板单元模拟，锚杆采用1D植入式桁架单元模拟，岩体采用3D实体单元模拟。

计算区域选取约5倍洞径左右，横向60m、纵向30m，隧道浅埋侧为36m，深埋侧为48m。模型方向规定隧道开挖方向为Y轴正向，竖直向下为Z轴正向，隧道掘进横断面向左方向为X轴正向。

模型边界X、Y方向位移面施加约束，底部边界Z方向位移面施加约束。隧道围岩土体为软岩，围岩等级为Ⅴ级，采用喷锚支护的方式，锚杆采用2×1.8m间距布置。……