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摘要
隧道开挖断面的大小对隧道施工过程的稳定性起决定性作用。相同围岩和埋深条件下存在一个临界断面，当隧道开挖断面小于等于临界断面时，围岩处于稳定状态；否则，为不稳定状态，需采取相应的措施以提高隧道施工过程中围岩的稳定性。本文提出一种基于参数化建模和强度折减法的隧道临界稳定断面确定方法。首先，通过定义数值模型的关键点坐标，实现了基于FLAC~(3D)的多心圆断面隧道参数化建模；接着，定义一个尺寸调整系数，为强度折减计算得到的安全系数和安全系数目标值的比值。当尺寸调整系数大于1时，说明计算安全系数大于目标安全系数，隧道开挖断面小于临界稳定断面，可将隧道几何尺寸乘以尺寸调整系数，使得隧道开挖断面等比例扩大；反之，则说明隧道开挖断面大于临界稳定断面，将隧道几何尺寸乘以尺寸调整系数，使得隧道开挖断面等比例缩小。然后，通过FLAC~(3D)内置的FISH语言编程，根据尺寸调整系数，不断对隧道开挖断面进行等比例调整，直至尺寸调整系数等于1，迭代终止，得到最终临界稳定断面。研究结果可为隧道设计超前加固措施或设计台阶法开挖高度提供参考依据。
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