软弱围岩段隧道施工过程中围岩位移三维弹塑性数值模拟.pdf

第 25 卷 第 3 期 岩石力学与工程学报 Vol.25 No.3 2006 年 3 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ，2006 软弱围岩段隧道施工过程中围岩位移的 三维弹塑性数值模拟 1，2 1 佘 健 ，何 川 (1. 西南交通大学 地下工程系，四川 成都 610031 ；2. 重庆交通学院 桥梁与隧道工程系，重庆 400074) 摘要：以渝黔二期工程笔架山隧道埋深最大的软弱围岩段实体建模，应用有限元程序对其施工全过程进行三维弹 塑性数值模拟，从而得出该段某一指定横断面上各点围岩沉降及水平位移随开挖过程的变化规律和数值大小。计 算结果表明：对沉降和水平位移影响最大的是在指定段前后各 3 m 的范围内，约占其总量的2/3 ，而上台阶开挖的 影响又明显大于下台阶开挖；在掌子面未开挖之前，围岩沉降和水平位移均已完成 40%左右；从横断面上看，围 岩位移比较明显的区域主要集中在距洞壁 3～5 m 处。另外，现场实际量测拱顶下沉数据和拱腰水平收敛值与计算 数据的相互比较表明，两者变化规律吻合较好。 关键词：隧道工程；公路隧道；围岩位移；有限元；现场测试 中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2006)03 –0623 –07 3D ELASTOPLASTIC NUMERICAL SIMULATION OF SURROUNDING ROCK DISPLACEMENT IN SOFT SURROUNDING ROCK SECTION DURING CONSTRUCTION PROCESS 1，2 1 SHE Jian ，HE Chuan (1. Department of Tunnel and Underground Engineering ，Southwest Jiaotong University ，Chengdu，Sichuan 610031，China； 2. Department of Bridge and Tunnel Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074 ，China) Abstract ：The tunnel in soft surrounding rock with maximum buried depth was modeled based on Bijiashan Tunnel of the 2nd Project of Yuqian Expressway ；and three-dimensional elastoplastic numerical simulation is conducted for construction process. Variation laws and magnitudes of settlement and horizontal displacement in designated cross section are attained. Computing results show that the maximum range of influence on the settlement and horizontal displacement is within 3 me