红枫连拱隧道开挖稳定性分析(3)

啊

444河海大学学报(自然科学版)第33卷着开挖范围的逐渐扩大,位移范围也逐渐变大.

b.在中导洞开挖过程中,由于隧道开挖断面比较小,所产生的变形影响区相对较小,受地形的影响,呈现以隧道左下角和右上角为轴线的对称特征.随着右隧道和左隧道的开挖,开挖断面逐渐扩大,隧道的变形场逐渐连接为统一的隧道群变形场,表现出等值线向隧道群中心偏移的特征.隧道顶部该特征尤为明显.

c.最大位移表现部位有所不同,中导洞主要出现在隧道的右上角,左右隧道主要出现在隧道的顶部.d.x方向的位移等值线特征揭示了一个比较特殊的围岩变形演化过程,即中导洞开挖时x向的最大位移出现在隧道的右上角.在右隧道开挖过程中,x向的最大位移从隧道的右上角向左偏移、从左上角向右偏移;受地形的影响,最大位移大小不完全相同.y向的位移基本上以洞室的中轴线为中心呈对称分布,呈现明显的拱效应.

2.2　应力场分析

在整个隧道开挖过程中,围岩在初始应力场的作用下向临空面方向移动,产生了不均衡的变形,同时该变形也改变了应力场的分布特征[10],有些部位产生了一些应力集中区,局部发生了破坏现象[11].表3为隧道加固前后的围岩应力变化,3

次开挖加固前后x向和y向的最大应力、剪应力对比如图3和图4所示.

表3　隧道加固前后应力的变化

Table3　Stressvariationbeforeandafter

隧道名称

中导洞

右隧道

左隧道x向应力MPa加固后-1111～0151-3118～2166-2158～1181剪应力-2175～0181-4182～1130-5187～0148加固前-1111～0157-3157～3103-2157～5168加固前-1129～0132-5165～2188-4加固后-111-～1-05～1-7104～1119

图3　3次开挖加固前后x向和y向应力最大值对比

Fig.3　Maximumx2stressandy2stressbeforeandafterthreetimesexcavationandstrengtheningofthetunnel

图4　3次开挖加固前后剪应力最大值对比

Fig.4　Maximumshearstressbeforeandafterthreetimesexcavationandstrengtheningofthetunnel