支护时机对围岩稳定性的影响研究

张国平（钟山职业技术学院土木与环境工程学院，江苏 南京 210049）

支护时机对围岩稳定性的影响研究

张国平（钟山职业技术学院土木与环境工程学院，江苏 南京 210049）

随着地下洞室的开挖，洞周初始地应力得到释放，围岩发生变形。作者通过采用考虑地应力释放率，建立三维FLAC3D数值模拟模型，以摩尔-库仑强度准则为屈服条件，考虑开挖过程中不同的支护时机对隧洞围岩稳定性的影响，分析比较围岩应力、塑性区、位移及锚杆轴力随地应力释放率的变化规律，以充分发挥围岩和支护的共同承载能力。

支护时机；围岩；稳定性；数值模拟

1 引 言

随着地下工程建设的蓬勃发展，及影响洞室稳定性地质条件的复杂性和难以预测性，使得地下洞室围岩稳定性分析成为了地下工程设计和施工的主要问题。为了防止地下洞室在开挖过程中发生坍塌、渗透等事故，在洞室开挖过程中需要正确选择洞室开挖方法、支护时机、衬砌结构类型等影响围岩稳定性的因素。其中，支护的施加时机起着关键的作用，如何在设计与施工中考虑不同的支护时机是一个值得探讨的问题。合理的支护时机，可以限制围岩变形的发展，调整岩土体的内力重分布，充分发挥支护结构的承载力。

2 FLAC3D三维数值分析软件［1］

FLAC3D三维数值模拟软件采用的是快速拉格朗日方法，可实现对岩石、土和支护结构等建立三维模型，并在边坡稳定性分析、隧道矿山巷道等地下工程变形和破坏分析、地下工程混凝土衬砌及岩石锚杆等支护结构分析、地震工程及矿山岩石爆破研究、地下洞室开挖设计与施工等岩土工程数值模拟计算方面得到了广泛的应用。……