基于FLAC3D模拟隧道有无支护应力与位移演化特征

吴登超，杨本水，程长清

（安徽建筑大学土木工程学院,合肥 230601）

引言

随着工程建设不断发展，隧道工程在地下工程中应用极为广泛。但是隧道环境变化复杂，地应力和地质复杂性随之增加，对于隧道围岩稳定控制、围岩应力及位移变形方面的研究迫在眉睫。为保证隧道围岩安全施工，围岩支护成为隧道工程应用及发展的重要研究课题。

很多学者在围岩支护方面开展了研究。李晓斌［1］运用灰色关联度分析法对围岩稳定性类别进行研究，杨坦［2］采用FLAC3D软件对地铁隧道开挖过程进行了模型构建研究。贺耕夫［3］基于Hoek-Brown破坏准则对于寒区圆形隧道理想弹塑性围岩的塑性区半径进行了研究。姜谙男［4］研究获得了Hoek-Brown应变软化参数表征的改进单元安全度公式。常建强［5］通过FLAC3D软件分析了马蹄形、圆拱形和椭圆形等3种不同断面隧道的应力场、位移场和塑性区的分布特征。伍达富［6］用ANSYS10.0有限元软件建立锚杆支护单元与喷混支护单元的隧道开挖模型，以隧道拱顶下沉值作为判别依据，比较分析了不同锚杆长度和不同围岩级别下隧道拱顶下沉值变化关系。李涛［7］通过建立全粘结锚杆与围岩相互作用的数值分析模型，基于锚杆中性点理论及隧道围岩分区破裂理论，分析了高地应力下不同围岩侧压力对锚杆中性点及围岩分区破碎的影响。赵东平［8］从力学机理及理论计算方法上对隧道系统锚杆与围岩联合作用机理及承载拱的承载原理进行了深入研究。……