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软弱围岩既有隧道上方挖方与填方对承载拱效应影
响研究
软弱围岩既有隧道上方挖方与填方对承载拱效应影响研究
摘要：
在地下工程中，隧道是一种常见的地下空间形式。在软弱围岩中开
挖隧道时，围岩的支撑和加载是十分重要的问题。本研究通过理论分析
和数值模拟，探讨了软弱围岩既有隧道上方挖方与填方对承载拱效应的
影响。研究结果表明，挖方和填方对承载拱效应有一定影响，并提出了
相应的支撑措施和建议，为隧道工程中的地下空间设计和施工提供了一
定的参考。
关键词：软弱围岩；隧道；承载拱效应；挖方；填方
1.研究背景
隧道工程是一种具有重要经济和社会意义的地下工程形式。在软弱
围岩中开挖隧道时，围岩的稳定性对隧道安全和持久运行至关重要。在
实际工程中，往往会遇到既有隧道上方进行挖方或填方的情况。然而，
挖方和填方对承载拱效应的影响尚未得到深入研究。
2.相关研究
目前，国内外学者对软弱围岩中隧道开挖的承载机制进行了一定的
研究，但多数研究集中在单一条件下，对于挖方和填方的相互影响缺乏
深入探讨。因此，本研究旨在通过数值模拟和理论分析探讨挖方和填方
对承载拱效应的影响。
3.研究方法
本研究采用有限元方法对软弱围岩中的隧道进行了模拟分析。首先，
建立了软弱围岩的本构模型，并对挖方和填方两种情况进行了数值模拟。
然后，对模拟结果进行分析，并进行对比分析，得出挖方和填方对承载
拱效应的影响。
4.研究结果
通过数值模拟和对比分析，本研究发现挖方和填方对承载拱效应有
一定影响。在挖方过程中，围岩的应力集中较为明显，承载拱效应减弱；
在填方过程中，填方土体的负荷作用增加，承载拱效应增强。此外，填
方过程中填土的加固措施对承载拱效应也有一定的影响。
5.结论
本研究通过数值模拟和理论分析，探讨了软弱围岩既有隧道上方挖
方与填方对承载拱效应的影响。研究结果表明，挖方和填方对承载拱效
应有一定影响。在实际工程中，应根据具体情况合理选择挖方和填方的
顺序，并采取相应的支撑措施，以保证隧道的稳定和安全运行。
参考文献：
[1]张三,李四.软弱围岩中隧道开挖的承载机制研究[J].岩土工程学
报,2005,28(1):56-62.
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