粉煤灰堆积体地层连拱隧道开挖错距影响分析

摘要

粉煤灰堆积体自稳能力差,受力即破碎成散颗粒,隧道穿越粉煤灰场区时失稳围岩对施工安全构成极大威胁。以盐坪坝连拱隧道为依托,根据粉煤灰力学性质对比选用了塑性-硬化本构,通过有限差分软件FLAC3D对不同开挖错距施工进行数值模拟,研究5、10、15 m不同开挖错距对粉煤灰堆积地层中双连拱隧道的围岩和结构的影响。结果表明:中导洞台阶开挖错距不宜超过10 m,15 m错距工况相比10 m错距工况应力最大值增长了36.82%,左右洞采用小开挖错距可以有效减少中导洞拱顶位移;中导洞开挖完成后左右洞拱顶竖向位移达到总沉降量约50%,左洞拱顶沉降位移与开挖错距近似线性增长,后行洞开挖过程中对先行洞造成的影响较大;主洞采用不同开挖错距时应力集中区域分布在不同位置,开挖错距大于10 m后结构应力增幅快速增长,15 m错距相比10 m错距应力最大值增长了17.28%,主洞开挖错距不宜超过10 m。