隧道开挖穿越采空区变形破坏规律研究

摘要

为了研究隧道开挖穿越采空区工况下的变形破坏规律,本文以宜毕高速公路张基屯隧道为工程背景,利用FLAC 3D数值计算软件建立隧道穿越采空区数值计算模型,对比分析隧道开挖过程中有无采空区条件下的竖向位移、水平位移和塑性区变化规律,及采空区的存在对隧道施工的影响。研究结果表明:由于采空区的卸载作用,隧道开挖过程中有采空区影响的水平位移和竖向位移均小于无采空区影响情况下的水平位移和竖直位移,隧道的水平位移、顶部沉降和底部隆起的最大值分别比无采空区时减小了55%、40%和85%,然而,隧道周边塑性区易与采空区发生连通,采空区顶部、底部、两帮的塑性区分别增大了220%、117%和117%。总体来说采空区的存在有利于隧道围岩的稳定控制。