公路隧道改扩建方案比选及施工工法数值模拟

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2025年第01期北京时间：

作者：刘天琦,冯现大,何家智

摘要：为了分析公路隧道改扩建方案的可行性以及公路隧道不同改扩建施工工法时围岩扰动后的力学特性，以济南绕城高速港沟立交至殷家林枢纽段改扩建工程某公路隧道为研究对象，比选3种公路隧道改扩建方案；建立三维数值模型，对比最佳方案不同施工工法时的围岩力学特性；利用有限差分软件FLAC 3D内置的FISH语言对围岩塑性区体积求和计算，探讨左线公路隧道改扩建过程对右线公路隧道的影响。结果表明：综合考虑改扩建施工难度、运营安全性、后期提速、管养难度、工程造价等因素，确定公路隧道改扩建为双八车道隧道为公路隧道改扩建最佳方案；围岩位移随着公路隧道开挖深度的增加而增大，并且在开挖断面处增大最快；围岩的压应力集中区为公路隧道的拱脚处，而拱顶和拱底压应力较小并向拉应力转变；围岩塑性区破坏方式以剪切破坏为主，可及时施作支护结构控制围岩变形；综合考虑公路隧道改扩建施工的可行性、安全性和经济性，确定中隔壁法为公路隧道改扩建最优施工工法。

关键词：隧道工程;改扩建;公路隧道;数值模拟;施工工法;围岩稳定性;