基于不同开挖步距的隧道机械化施工围岩稳定性分析

为研究不同开挖步距对隧道机械化施工围岩稳定性的影响,文章利用FLAC3D数值模拟软件,对隧道K12+300~K18+600段不同开挖步距工况进行了模拟。结果表明:初支最大主应力在边强与仰拱交界处,初支水平位移主要分布在拱顶和仰拱位置,其位移量为6mm;二衬最大主应力主要分布于边墙底部与仰拱交界处,竖向位移场主要集中在拱顶,并且位移场具有明显的分段性;现场监测初支表面的竖直方向应力差值最大为0.5MPa,二衬结构表面竖直方向应力随开挖深度变化基本较为平缓,应力大小为0.1MPa;为了提高施工效率,建议Ⅲ级围岩施工过程中掌子面距二衬距离≤250m,Ⅳ级围岩施工中掌子面距二衬距离≤190m。研究成果可为隧道机械化施工提供参考。