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D01:10.7672/sgjs2013130098
施工技术
CONSTRUCTIONTECHNOLOGY
2013年7月上第42卷第13期
软岩隧道施工过程中围岩位移动态响应
的三维数值分析
黄锋"，朱合华？
（1.重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地，重庆400074；
2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092)
【摘要】以且架哨3车道浅埋软岩隧道为背景，采用有限元法对上下台阶法施工过程进行了三维模拟，分析了地表、横断面和纵断面上的位移响应规律，结果与现场实测吻合较好。研究表明：隧道地表变形近似为槽形，且主要由上台阶开挖引起；对围岩变形的影响当前段开挖最大，之前段次之，之后段最小；变形主要分布在拱项附近，且梯
度集中在润周3~5m；施工量测结果一般小于数值模拟结果，宜进行放大修正以弥补之前段开挖的影响。【关键调】隧道工程；软岩隧道；围岩；位移；数值模拟
【中图分类号】U459.2
【文献标识码】A
[【文章编号】1002-8498(2013)13-0098-04
3DNumericalSimulationofDynamicResponseAboutSurroundingRock
DisplacementDuringConstructionProcessinSoftRockTunnel
Huang Feng',Zhu Hehua"
(1. Srate Key Laboratory Breeding Base of Mountain Bridge and Tunnel Engineering,
Chongqing Jiaotong Uniersity, Chongging 400074, Ching;
2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji Unitersity, Shanghai 200092,China)
Abstract: The Danjiashao tunnel is a typical shallow and three-lane one in soft rock. Using finite element method (FEM), the benching construction process of tunnel was simulated. The displacement response of surface, cross section and profile one were analyzed, which met the results of in-situ testing well. The surface settlement was an approximate tank mainly formed by the excavation of upper bench. The impact eeaee located near tunnel crown and 3 ~ 5m to profile. The results of in-situ testing were usually less than
numerical one, which had to be magnified for making up the contribution of front excavation Key words:tunnels; soft rock mass tunnels; surrounding rock; displacement; simulation
软弱破碎岩体（以下简称“软岩”)在地球上分布非常广泛，在岩体地层中修建隧道，由于受到路线走向的限制，常常需要穿越软岩地层。以新奥法修建的公路隧道受力复杂，隧道施工中围岩位移变化规律对于研究围岩及支护系统的稳定性、可靠性非常重要。
目前，对隧道围岩变形规律的数值模拟研究主要以二维平面应变分析为主]。平面应变模型具有快速获得结果以指导施工等优势（减少了计算量），但却不能反映施工过程的三维空间效应，而这
*山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地开放基金项目（CQSLBF-Y13-4）：重庆交通大学校内科学基金项目（2012kjc2-023）【作者简介】黄锋，博士，讲师，E-mail；huangfeng216@126.com
【收稿日期】2013-01-06 万方数据
对围岩稳定性的影响至关重要(2)。同时，隧道施工中的现场量测需在隧道开挖后进行，不能反映隧道开挖前位移的施工响应[3]。采用三维数值模拟能弥补二维数值模拟和现场量测的不足，本文以日架哨隧道工程为依托，利用ABAOUS有限元软件对能道施工过程中围岩位移的动态变化规律进行模拟分析，并与现场实测数据进行对比验证，其结果对
设计、施工具有一定的指导意义。 1工程概况
旦架哨隧道位于京珠高速公路粤境南段翁城一太和段，为上、下行分离式隧道，左线长735m，右线长785m。该隧道为3车道高速公路隧道，V级围岩中开挖最大宽度16m，断面面积153.05m。隧道埋深为21~38m。隧道围岩为IV，V级，其中V级