基于应力释放法的隧道施工初期支护时机探讨

郑 俊

（中铁十一局集团有限公司 湖北武汉 430061）

1 引言

近年来，随着我国经济建设的迅猛发展，国家加大了对铁路交通等基础设施建设的投入，特别是川藏铁路的修建，未来将面临各种复杂地质环境下的隧道施工难题，合理的支护时机是保证隧道施工安全的重要手段。根据新奥法施工理念，隧道是围岩与支护结构共同构建的综合支护结构体系，隧道施工中应该在保证安全的前提下，充分发挥围岩的自承能力，开挖过程中围岩应力得到最大限度的释放，若过早地施作初期支护，一旦围岩变形较大，容易导致初期支护破坏［1］，因此确定合理的初期支护时机对隧道施工至关重要。针对隧道施工支护时机问题，很多学者已经开展了大量研究工作。何满潮等［2］根据软岩巷道支护原理提出了最佳支护时机概念。孙钧等［3］对软弱围岩隧道施工过程进行动态模拟，研究了开挖面推进过程中围岩与初期支护的相互作用。杨灵等人［4-7］通过控制应力释放模拟支护时机，研究了最佳支护时机的确定方法。孟陆波等［8］通过计算步实现不同支护时机。众多学者针对隧道支护时机问题进行了一定的研究，大部分研究主要偏向于二次支护时机，而对于初期支护时机的研究相对较少，大部分隧道初期支护时机主要依据工程经验或工程类比。据不完全统计，大部分隧道塌方出现在开挖后较短时间内，此时主要通过初期支护及围岩承担围岩变形引起的荷载。……