基于有限元的三台阶仰拱初支技术

• 作者: 冯仁科 彭斌 秦金德 乔建刚
• 来源期刊: 北方交通
• 学科: 交通运输
• 关键词: 大断面软岩隧道 初期支护 三台阶仰拱初支 有限元 封闭成环
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 隧道·地铁
• 页码范围: 80-83
• 页数: 4页
• 分类号: U455.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.15996/j.cnki.bfjt.2021.02.021

摘要

为了解决大断面软岩隧道的软弱破碎围岩径向位移增速快,开挖后初期支护结构不能尽早发挥作用,极大可能导致围岩失稳、发生安全事故等问题,以新建蒙西—华中煤运通道马湾隧道为依托工程,以优化改进后的三台阶仰拱初支开挖法进行施工,并借助有限元软件建立隧道模型,对三台阶仰拱初支开挖法进行数值模拟分析.最终结果表明:按优化改进后的三台阶仰拱初支开挖法能实现仰拱初支紧跟、隧道初期支护整体尽早封闭成环,做到了开挖、支护工序衔接紧凑;隧道最大竖向变形为33.2mm,拱顶沉降及周边收敛随开挖步的变化均处于施工安全范围内;拱腰初支最大拉应力为1.08MPa,拱顶最大压应力为13.8MPa,均符合施工要求,为大断面软岩隧道施工提供一种更安全的新方案.