浅埋大跨隧道开挖方法比选数值模拟分析

摘要

本文以京沪高铁西渴马1号隧道为工程背景,采用数值模拟研究浅埋大跨隧道中双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱法和三台阶七步法三种开挖方法的合理性.通过分析不同开挖过程中围岩应力、位移变化规律及支护结构安全性,得到以下结论:(1)对围岩变形约束效果而言,双侧壁导坑法要优子三台阶七步法,三台阶临时仰拱法约束效果最差.(2)相对双侧壁导坑法,三台阶法虽然围岩变形较大,但应力得到有效释放,支护结构受力小,在管棚超前支护作用下,采用该开挖方法能够保证施工安全,同时缩短工期.(3)三台阶临时仰拱法上台阶开挖断面较大,掌子面易出现不稳定,并且临时仰拱的施作和拆除也费时费力;三台阶七步法在横断面围岩变形较大、塑性区范围较广,但都在安全范围内,同时预留核心土能够保证掌子面的稳定.因此,三台阶七步法能够在确保支护结构安全和掌子面稳定的前提下加快施工进度和减少工程投资,是合理的施工方案.