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摘要
近年来我国钻爆法隧道大力倡导机械化全工序建造，这种机械装备集成化的现代施工模式虽可有效提升掘进效率，但超长的机械装备作业线布设距离将会严重滞后二次衬砌支护时机，对软弱破碎岩层的围岩-支护结构稳定性造成威胁。通过调研隧道设计、施工规范关于确定二衬支护时机的相关原则及控制指标，梳理机械化全工序施工的作业线布设方案，提出了钻爆法隧道机械化施工背景下二衬支护时机的动态优化方法，综合围岩弹塑性本构模型，以及喷射混凝土、钢拱架、锚杆、二次衬砌本构模型，建立了围岩-支护结构相互作用全历程解析方法用于求解承载极限比、荷载分担比，最后计算分析了围岩安全系数的分布规律。结果表明：通过算例分析验证了提出的机械化施工二衬支护时机动态优化方法的有效性；不同强化的初支方案对应了80 m ～ 120 m的机械装备作业线布设距离（二衬最晚支护时机），且二次衬砌可分担7% ～ 13%的围岩荷载；80 m、100 m、120 m机械装备作业线布设距离对应的初支方案下围岩整体安全系数分别为1.19、1.30、1.26，均满足安全控制基准。
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