摘要：为了优化王家屋基隧道支洞工程支护参数,解决目前支洞支护方案过于保守,施工不便且经济效益低的问题,提出采用单层衬砌支护形式。通过数值模拟FLAC^(3D)软件建立地层模型和支护结构模型,分析不同支护类型和支护参数对隧道围岩稳定性的影响,并对单层衬砌参数进行优化比选。研究结果表明:(1)喷射混凝土的厚度越大,支护效果越好。当围岩支护厚度达到一定值后,对围岩的约束增强效果不再显著;(2)型钢钢架和格栅钢架能够分别在支护前期和后期提供强度,减小钢架间距对提高围岩稳定性具有一定的作用;(3)拱腰处的锚杆对围岩的约束效果最好,对支护结构的承载性能作用最大,锚杆越长对洞周位移的约束作用越好。最后根据以上对支护结构各参数的优化,确定适合王家屋基隧道支洞的单层衬砌的参数。

摘要：为了研究单层衬砌支护结构承载特性,以王家屋基隧道为依托,通过数值模拟对围岩与支护结构的特征曲线进行分析计算,并对初期支护的协同承载支护力及分担比进行研究,从最大支护力角度进行结构安全性评价,得出以下结论:(1)围岩特征曲线表明,从洞周径向位移大小看,仰拱>拱腰>拱顶>拱肩>拱脚。(2)围岩纵向变形曲线表明,围岩位移的主要变化集中在掌子面前后1~2倍洞径的范围内,当掌子面距离超过3倍洞径时,围岩位移变化趋于稳定。(3)系统锚杆的平均支护力分担比不足10%,喷混凝土和钢架仍为主要承载结构。(4)支护结构稳定后钢架强度占用率约为80%,而喷射混凝土仍具有50%以上的强度作为安全储备,钢架的安全系数要整体低于喷混凝土。