基于流固耦合效应的高地应力软岩大变形隧道开挖稳定性分析

隧道施工过程中存在多场耦合效应问题,需研究耦合效应的影响.以蓝家岩隧道为工程背景,建立三维数值模型,基于流固耦合和不耦合工况,对比分析隧道施工过程中变形特征、初期支护受力特性及地层孔隙水压力变化规律.研究结果表明,考虑耦合效应下,隧道拱部沉降、洞周水平位移、底部隆起均较大;不考虑和考虑流固耦合效应下围岩与初期支护接触应力均为压应力,且分布特征相似,考虑流固耦合效应下围岩压力大于不考虑流固耦合效应下的围岩压力,高地应力软岩隧道施工时考虑流固耦合效应可更真实地反映支护结构受力状态;隧道开挖过程中围岩孔隙水压力增大,地下水易在隧道拱腰至拱脚位置涌出,需合理设计排水措施,并在拱底处进行降水.