浅埋大断面分岔隧道中夹岩柱稳定性数值模拟研究

摘要

大断面分叉隧道的中夹岩柱厚度较薄、施工工序转换较多、岩体受力较为复杂。以某大断面分叉隧道为工程背景,首先根据现场围岩实际变形,借助有限差分软件FLAC 3D进行反演,得到了围岩弹性模量E,然后根据反演参数对隧道开挖进行数值模拟研究。得出如下结论:(1)中夹岩柱的厚度对两侧隧道上部岩体的沉降变形影响较大,岩柱厚度越薄,两侧隧道拱顶沉降变形越大,同时围岩变形越集中于岩柱上方;(2)中夹岩柱厚度越薄,岩柱岩体竖向应力、剪应力越大,受力机理越复杂,但岩柱竖向最大压应力与最小剪应力均没有超过其承载范围;(3)岩柱厚度越薄,两侧隧道拱腰处初期支护受压越严重,但支护结构受力较为均匀,无明显的偏压现象。将计算结果与现场实际监测数据进行对比分析后发现吻合较好,可为类似工程实践提供一定参考。