摘要

利用合理的数值计算方法分析隧道围岩-支护结构相互关系是保证数值计算结果准确性的关键。基于收敛-约束法提出隧道数值模型的支护结构约束效应,并分析了其影响因素。基于FLAC3D开发可破裂式支护模型,同时开展室内试验进行验证,分析了宝山隧道围岩及支护结构破坏演化规律,并与现场监测数据进行对比,对该方法进行验证。结果表明:在利用二维隧道模型计算时,考虑到支护结构约束效应产生的虚拟支护力,将支护结构支护力提高最大支护力的2%~3%;在采用三维隧道模型计算时应考虑边界效应,其影响范围约为1.5倍隧道跨度。通过宝山隧道数值计算结果与监测数据对比发现,考虑支护结构约束效应的数值计算结果更加符合工程实际,并且可破断式支护模型能够反映支护结构的应力及破坏演化规律,为准确评价隧道工程稳定性提供支撑。