《表2 锚杆及衬砌物理力学参数表》

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《山岭隧道开挖施工方案比选研究》

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如图1所示，以典型断面DK0+320～DK0+686段为研究对象，采用大型有限元软件MIDAS/GTS建模进行分析。本文中，隧道尺寸按实际大小和形状建立，考虑到隧道的洞径以及开挖影响范围，所建模型长、宽、高分别为70m、30m和50m，隧道中心埋深为25m，除模型上边界外，其他边界均进行位移和边界约束。隧道支护形式为初支和二次支护，即锚杆+钢筋网+喷射混凝土+二次衬砌。初支喷浆厚度为25cm，二次衬砌厚度为40cm，锚杆长度为3.0m，直径为25mm，间距为2m，横断面上共计33根。其中隧道围岩采用实体单元建立，锚杆和衬砌采用结构单元，并将钢筋网等折合到混凝土上，模型网格共计12 642个。如图2所示，为采用全断面开挖施工和三台阶法开挖施工模型图，在开挖之前分别在拱顶、左右侧墙、拱脚以及仰拱处设置位移和应力监测点，详见图2(a）。三台阶法开挖施工分三步：开挖上台阶、中台阶和下台阶。对于全断面法，单次循环掘进均为2m，共分15次循环掘进完成；对于三台阶法，单次循环掘进均为2m，且上台阶和中台阶始终超前下台阶4m和2m。表1和表2给出了围岩、锚杆以及衬砌的相关力学参数。