埋深与围岩变形模量对隧道支护结构承载特性的影响分析

摘要

为探讨埋深与围岩变形模量对隧道开挖后支护结构承载变形的影响规律，以龙永(龙山—永顺)高速公路大干溪Ⅰ号隧道为研究对象，采用 ANSYS建立三维数值分析模型，对隧道分部开挖支护进行模拟分析。结果表明，在3个不同埋深条件下，当围岩变形模量由4.5 GPa 减少1/3时，拱顶下沉量与周边收敛量均增加40%左右，初期支护拱顶水平方向应力值增加55%左右，初期支护左侧拱腰竖向应力值增加37%左右；当围岩变形模量由4.5 GPa 增加1/3时，拱顶下沉量和周边收敛量均减少22%左右，初期支护拱顶水平与竖向应力值和初期支护左侧拱腰竖向应力值均减少21%左右；变形模量减小对支护结构变形与内力的影响比其增大时明显。