Ⅴ级围岩全断面扩挖隧道的二次衬砌支护时机

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2025年第2期北京时间：

作者：杨俊,秦艺源,谢支钢,丁雪菲,梁勇

单位：1. 三峡大学 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心， 湖北 宜昌 443002； 2. 宜昌市夷陵区公路建设养护中心， 湖北 宜昌 443100

摘要：为了研究既有Ⅴ级围岩隧道扩挖的二次衬砌支护时机，利用Midas GTS有限元数值模拟方法，建立有限元数值模拟模型，引入荷载释放率和位移释放率的概念，结合木鱼槽隧道扩挖工程实例，将数值模拟数据与监控实测数据进行对比分析.研究结果表明：相较新建隧道，既有隧道扩挖过程中变形量较小，且变化速率较慢；随着掌子面的不断向前推进，荷载释放率和位移释放率均不断增大，并最终达到稳定；随着二次衬砌荷载承担比例的增大，拱顶沉降和水平位移均有一定程度的减小，证明在隧道扩挖过程中，二次衬砌的提前施作有利于控制围岩变形；衬砌施作完成后变形仍会继续发生，需要后续的监控数据及时进行反馈，以保证隧道安全，同时还可以得到既有公路隧道扩挖过程中的以荷载释放率和位移释放率为控制指标的二次衬砌合理支护时机.

关键词：隧道, 全断面扩挖, 二次衬砌施作时机, 围岩变形, 数值模拟

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41402259）