马鞍子梁软岩隧道围岩变形规律及支护技术模拟分析

马鞍子梁软岩隧道围岩变形规律及支护技术模拟分析
任建喜，党超
(西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安710054)
[摘要]结合马鞍子梁隧道工程，采用FLAC数值模拟方法对该隧道上下台阶法施工全过程进行模拟分析，完成了现场监测研究，与数值模拟预测的结果进行了比较，得到了软岩隧道的围岩变形规律，提出合理的支护方案。结果表明，该开挖方法适用于此软岩隧道，竖向位移主要集中在拱顶和拱底处，拱顶位移比较大，水平位移主要集中在隧道两肩和两脚处。现场监测表明：隧道开挖初期拱顶下沉与水平收敛变形速率比较大，处于不稳定状态，随时间变形速率较小，曲线趋于稳定状态。FLAC数值模拟预测结果与实测结果基本一致，一次支护和二次衬砌的合理间隔时间为30d。

内容摘抄：

1工程概况
马鞍子梁隧道位于桃园隧道的西北方向约8km处，为双洞分离式，分为左线和右线两座隧道。右线隧道进口桩号YK34+614，出口桩号YK39+542，设计长4 928m；左线隧道起点桩号ZK34+622，出口桩号ZK39+510，设计长4 888m。属于特长隧道，最大埋深约370m。施工现场以少土多石的中山为主，地势总体呈南高北低、西高东低，山脉与合谷相问的地貌特征。山体表面风化严重，土质松软，雨后容易引起滑坡。隧道地质多变，包含围岩级别较多。因为岩石类型、地质构造复杂，同类级别的围岩性质多变，马鞍子粱隧道是典型的复杂地质条件公路隧道。

2隧道施工过程模拟
本文通过FLAC3D软件对隧道的施工过程进行数值模拟，从而对隧道施工过程可能出现的情况进行预测．得出支护前后的隧道围岩位移变化曲线，进而与隧道监测实测值进行对比，得出隧道施工的可行性，从而可以推广到隧道其他类似断面施工。

3模拟计算结果分析
3．1分部开挖拱顶下沉位移
目标断面位于进口端，上部岩体较破碎，裂隙较发育，洞室稳定性差，开挖时易产生掉块，根据分部开挖支护后竖向位移(见图4)可知，竖向位移主要分布在拱顶与拱底处．分部开挖对拱顶下沉影响极大，拱顶下沉位移会局部慢慢变化，先是在上边开挖部分随着上下台阶开挖局部变化，随着继续纵向向前开挖，位移变化影响范围慢慢扩大，扩展到整个顶部或底部，拱顶位移影响范围为模型边界，大位移变化在拱顶15m范围，底部大位移影响范围为开挖洞室下部10m范围。从位移云图可以看出竖向位移变化缓慢，处于稳定状态，不会突变引起塌方。

4现场实际监测
根据现场施工情况，只给出拱顶下沉A点变化值，周边收敛B,C点变化值。拱顶下沉监测采用水准仪和钢尺，精度1mm。周边收敛监测采用收敛计，精度0.1mm。监测频率如表2所示。

（略）

投稿会员：可爱莹