软弱围岩隧道施工数值模拟分析

祝云华

(内江师范学院 物理系，四川 内江 641112)

随着我国国民经济的蓬勃发展，公路客货运输量大幅度增长，高速公路成为中国公路建设的主流。由于隧道工程具有独特的优势而得到了广泛的应用，并取得了良好的社会效益和经济效益。但是由于隧道支护结构所处的环境条件较为复杂，围岩物理力学指标、荷载和结构抵抗能力等都不明确，给隧道支护结构的设计带来一定的盲目性［1-2］。采用数值分析方法对长大隧道围岩稳定性进行理论分析，可以弥补经验类比设计的不足，验算设计可靠性，分析隧道围岩的受力和变形特点，对工程施工有很好的指导作用。

目前公路隧道的施工主要采用新奥法，其根据隧道的围岩性质的不同，主要采用全断面一次开挖法、台阶开挖法、分部开挖法等［3-6］，但目前施工中其应力和应变均是在开挖完成后再进行测量的，主要的原因是无法在隧道开挖之前进行相应元器件的施工，导致隧道在施工过程中经常发生安全事故。因此为了对施工安全性进行指导，本文对施工过程中隧道围岩应力和应变的变化情况进行了探讨，运用数值方法中的有限元法对隧道进行计算分析以及评价其围岩稳定性，为本工程及其他类似工程提供借鉴。

1 工程概况

某隧道是国家重点高速公路杭州至兰州线重庆巫山至奉节段的重要组成部分，隧道位于重庆市巫山县楚阳乡滴水岩村至某镇风岭村境内，进口位于楚阳乡滴水岩村范家河西岸山坡上，出口位于某镇风岭村。……