基于收敛约束法的隧道开挖纵剖面变形曲线研究

收敛约束法是应用于隧道支护设计的一种简化分析方法,纵剖面变形曲线是该分析法的重要曲线。考虑隧道开挖工作面效应和纵剖面变形曲线的关系,进行数值模拟研究,探讨纵剖面变形曲线的影响因素,并与理论公式计算结果进行对比分析。结果表明:隧道纵剖面变形曲线与收敛损失随开挖的变化规律是一致的;弹性条件下隧道的前期位移量为25%~34%,本次模拟结果为32.8%;归一化的纵剖面变形曲线受支护条件影响较大,受埋深、弹模和泊松比影响较小;由二维纵剖面变形曲线的分布,可计算得隧道前期位移量及各个阶段的收敛损失值,了解隧道开挖工作面效应的三维影响,进而能够分析计算隧道围岩结构的应力与位移等变量。