穿越大型溶洞段隧道围岩应力转换及支护结构受力分析

以余遵高速正在施工的某隧道为列,运用有限元软件,建立溶洞隧道开挖支护模型,分析了施工过程中,围岩应力的转换过程、支护结构受力性状和溶洞的受力性状。分析结果表明:受溶洞影响,溶洞隧道与传统隧道受力情况存在一定的差异性,初始状态下,溶洞与隧道结合部位,围岩应力较大,建议开挖前进行超前预加固处理;隧道围岩受力沿轴线呈不对称分布,溶洞侧应力相对较小,施工过程中溶洞侧壁围岩应力一直增大,上台阶初支完成后,下台阶施工时,溶洞围岩应力的增加得到有效抑制。施工完成后,溶洞周边0.3m(溶洞宽度)范围内,衬砌结构剪力和弯矩明显增大,因此溶洞处置时,溶洞周边0.3m范围内的衬砌结构都应进行相应的加强。