隧道压力拱边界统一判定方法及其空间演化特征*

为分析隧道开挖后围岩的稳定性,首先,对比不同方法,确定压力拱内边界、外边界的异同,建立压力拱边界的统一判定方法;然后,分析不同开挖方法对压力拱的影响;最后,提出隧道三维压力拱边界判定方法,揭示三维压力拱不同开挖步下演化特性与空间形态。结果表明:压力拱随着开挖步推进而逐渐扩大;采用中隔墙(CD)法开挖压力拱最小;由于工作面的空间约束作用,三维压力拱较二维的小,压力拱形态由小喇叭状逐渐变化,高度与宽度逐渐增大。在实际施工中,可采用分部开挖方法进行过程控制,并利用掌子面的空间约束作用,保证隧道施工安全。