大跨穹顶洞室开挖过程中设立临时中心钢管柱对围岩稳定性的影响研究

某地下储油库开挖规模大、跨度大、洞室群密集,开挖期间容易发生变形破坏问题。为了保证工程施工安全进行,根据工程地质勘察报告、现场实际开挖步序,利用有限元软件Midas/GTS对整个穹顶洞室的开挖过程进行数值模拟,分析穹顶洞室在整个开挖过程中应力场、位移场演化规律;同时,通过提取模型拱顶竖向位移、拱脚水平位移分析临时中心钢管柱对围岩稳定性的影响。结果表明:(1)穹顶洞室拱脚处以及穹顶洞室与坑道的交叉处容易发生应力集中现象,开挖过程中应着重加强这些部位的支护;(2)受穹顶结构和地下洞室高宽比的影响,穹顶洞室施工过程中围岩主要发生竖向变形;(3)格栅钢架+锚杆+钢筋网+临时中心钢管柱并喷射混凝土的复合式支护体系可以对洞室围岩起到很好的支护作用,临时中心钢管柱的存在大大提高了施工过程的安全系数。