《表2 隧道模拟开挖计算过程》

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《白水隧道围岩力学参数敏感性分析与智能反演》

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计算模型几何尺寸:沿隧道轴线方向取30 m，左右边界各取洞径的4倍约48 m，下边界取洞径的3倍约36 m。计算模型的左边界、右边界、前边界、后边界以及底部边界均施加法向约束，模型的上表面为自由边界。模型共划分30 628个节点和56 880个单元，三维计算模型如图1所示。在计算中，白水隧道围岩材料用三维实体单元进行模拟，采用cable单元来模拟中空注浆锚杆，采用shell单元来模拟初期支护，二次衬砌则采用实体单元。在材料本构关系方面，围岩的本构关系采用莫尔—库仑模型，初期支护和二次衬砌则按弹性模型考虑，隧道的刚拱架和钢筋网通过提高喷射混凝土的弹性模量来模拟。隧道开挖采用对拟开挖区域赋予null属性实现，通过一定的时步，来模拟实际开挖过程中各工序滞后带来的应力释放的过程。依据隧道实际开挖进行模拟工序的设计，隧道的开挖进尺取4 m，各台阶长度均为4 m从上台阶开挖到初期支护封闭成环，其具体开挖工序如表2所示。