高地应力软岩隧道有限元仿真与工程应用
Soil Engineering and Foundation（2019）
摘要
高地应力软岩隧道开挖过程中围岩自稳能力差,极易出现坍塌、冒顶等大变形灾害,选择合适的施工工法至关重要.以某高地应力软岩隧道为对象,基于有限元仿真模型,结合现场监测结果,分析了采用上下台阶分步法施工时高地应力软岩隧道围岩及支护结构的力学行为.分析表明:①上下台阶分步法施工适合于高地应力软岩隧道开挖,具有围岩变形小、安全可靠的优点;②开挖时,围岩塑性区由边墙两侧拱腰向拱部和仰拱位置逐渐扩展;③由于洞顶、拱底均向洞内收敛,致使两侧腰处承受较大压力而向外扩张.两侧腰处围岩竖向应力较大,而洞顶和拱底附近则水平向应力集中.同样的,支护结构在两侧腰处承受较大拉应力,而在洞顶、拱底位置承受较大压应力.
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