摘要

依托隧道原位扩建工程,应用有限元模拟了四周扩挖型原位扩建隧道的动态施工过程,得出隧道软弱围岩的位移变形规律、应力分布情况及支护结构的力学特征,并将计算结果与现场监测数据对比,二者结果基本一致。研究得到以下结论:(1)采取分步开挖并及时施做临时支撑对控制软弱围岩变形效果显著;(2)拆除既有衬砌对隧道围岩扰动较大,在隧道拱肩与两侧拱脚处会出现一定范围的塑性变形,应加强拱肩处的管棚与拱脚处的锁脚锚杆设计参数,以提高围岩稳定性,从而保证施工质量;(3)初期支护的左右两侧拱肩与拱脚处、初期支护与竖向临时支撑连接处均为相对薄弱位置,在施工拱肩与拱脚时应多加关注围岩与支护结构的变形与位移情况。该成果可为类似工程的设计与施工提供参考。