基于虚拟支撑力逐步释放法的衬砌支护结构安全性分析

以羊八井1#隧道V级围岩段为例,以施加虚拟支撑力逐步释放法作为基本方法,利用ANSYS有限元分析软件对开挖支护后的隧道衬砌结构内力进行计算,研究衬砌结构的安全性。在实际施工中,应力随着开挖的进行首先释放一部分,施作初期支护以及二衬、二衬加强层后地应力继续释放,将初期支护的内力与规范值比较,并计算二衬、二衬加强层结构最不利截面的强度安全系数。结果表明:初期支护喷射混凝土性基本能满足设计要求,考虑到可能出现的各种偶然因素,在设计中,通过适当提高钢拱架型钢型号或减小钢拱架间距来提高其安全性;二衬最不利截面的强度安全系数大于规范值,满足安全性的规定;二衬加强层的安全系数远大于规范规定值,符合作为安全储备的要求。