摘要：小净距隧道是一种介于分离式隧道和连拱隧道之间的隧道结构形式，受地形地貌影响较小，可以较为便利地施工并控制造价。以某高速公路小净距隧道为工程背景，采用FLAC3D数值模拟软件对三台阶开挖工法施工中隧道围岩的力学响应特征进行计算与分析，厘清位移场与应力场的变化趋势，旨在为后续的监测与支护提供指导。
关键词：小净距隧道；数值模拟；应力场；位移场
1引言
当穿越复杂地形或区域地质条件极端恶劣时，公路路线的布设存在困难。在这种情况下修建隧道工程时，左右路幅难以拉开距离形成独立的双线，因此需要采用小净距或连拱隧道的设计方案[1]~[3]。小净距隧道是一种介于分离式隧道和连拱隧道之间的隧道结构形式，受地形地貌影响较小，可以较为便利地施工并控制造价。根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）要求，小净距隧道是指隧道间的中间岩柱厚度在Ⅰ~Ⅵ级围岩级别的情况下，其最小净
距小于隧道开挖断面宽度的1.0~4.0倍的隧道形式。近年来，许多学者对小净距隧道展开了相应的研究，如杨小礼等对浅埋小净距偏压隧道施工工序进行了数值分析，分析不同开挖顺序时的围岩位移、应力、地表位移以及塑性区的变化并进行比较[4]；靳晓光等通过二维、三维弹塑性有限元数值仿真模拟，研究了小净距隧道台阶法施工开挖顺序的优化问题[5]。本文以某高速公路的连拱隧道作为工程实例，以三台阶法为施工手段，通过FLAC3D数值模拟计算，分析其开挖后的力学响应特征。
2工程概况
某高速公路所穿越的地区地处秦巴山区腹地，海拔高度在100～3万内二手车1596.2m之间，山岭重丘地形；地势西北高东南低，山高坡陡，沟壑纵横。路线跨越构造侵蚀中低山、构造剥蚀低山丘陵、构造剥蚀山间盆地、侵蚀堆积河谷等四种类型地貌形态。研究区在大地构造上归属南秦岭冒地槽褶皱带，并位于白河～石花街区域断裂以北。主体部分位于该褶皱带武当复背斜之两郧背斜之上，至陕鄂交界处则进入金鸡岭复向斜之庙川褶皱西端。构造剥蚀低山区地下水主要是以裂隙岩溶水为主。隧道区域出露的岩性主要有：中原古界武当山（Pt2wd）白云钠长石英片岩、绢云母钠长石英片岩、绿泥钠长石英片岩、绢云石英片岩；
震旦系灯影组（Z2dn）白云岩、白云质灰岩；震旦系陡山沱组（Z2d）石灰岩；震旦系耀岭河组（途观撞rav4Z1y）绿泥钠长片岩；奥陶系石翁子组（吉利gx9O1S奥迪a3白）千枚岩；泥盆系中统（D2）灰岩；志留系上津组（Sspolo sporty）千枚岩等，岩性复杂多变。
发布评论