隧道原位擴容穩定性數值模擬分析

王國科

（浙江佳途勘測設計有限公司，浙江 麗水 323000）

隨著交通運輸需求的迅速增長，新建公路、隧道都在向著多車道、大通行量發展。既有公路隧道已經不能滿足逐漸增長的通行需求，需對其進行擴容以滿足通行量的需求。目前關于隧道的擴容方式主要有單側擴容、雙側擴容、周圍擴容和小凈距擴容四種方式。

針對隧道擴容穩定性的研究，已經有學者取得了大量研究結果。徐子良等[1]采用FLAC3D分別對既有淺埋隧道單側擴容與均勻擴容兩種方式進行了數值模擬，對比分析了兩種方式下隧道原位擴容引起的圍巖變形量。結果表明，在圍巖處于穩定級別時，隧道原位擴容方式對圍巖變形影響較小；張斌等[2]采用超前地質預報技術，探測不良地質區域，采用鉆孔驗證和鉆孔釋壓，解決了隧道擴容過程中的涌水問題，為其他工程實踐提供了一定參考；陳楓等[3]基于某隧道原位擴容工程，根據圍巖穩定等級設計了相應的開挖方案，提出了一種高效安全的小凈距隧道原位擴容施工方法；歐陽垂禮[4]分別對分部臺階法和上下臺階法兩種擴容施工方法進行了數值模擬，對比分析了兩種方法下圍巖應力及支護結構穩定性，結果表明，上下臺階法更滿足隧道結構安全要求，且施工效率更高；吳超凡[5]基于某雙連拱隧道原位擴容工程實例，評估了隧道擴容施工過程中的安全風險等級，并提出相應控制措施，保障了施工安全；賴勇等[6]針對變形CRD法、層層剝皮法和三臺階法三種擴容方式進行數值模擬，對比分析了其圍巖穩定性變化，結果表明，三種開挖方法對隧道圍巖穩定性的影響并無較大差異。……