隧道的围岩特性与初级支护结构分析
佛岭隧道浅埋段围岩稳定性与支护结构体系工作性状
式 ，以喷射 混凝 土 、锚 杆 、钢筋 网 和钢拱 架为 初期
支 护 。通 过 施 工 过 程 中 的监 控 量 测 对 围岩 的稳 定 性 、支 护参 数 的合理性 做 出评价 ，并 对二 次衬 砌 的 施 作时 间提 出建议 。因此量 测工 作是监 视设 计 、施 工 是否 正 确 的 眼睛 ，是 监 控 围岩 安 全 与否 的手段 ，
５ ４
问变化 的曲线可 以看 出 ，在 开始监 测 的前 两周 ，拱
顶 下沉 累计 值增 加 较大 ，此 后变形 趋 于稳定 ，在 曲 线 上表 现为 趋 于收敛 ，回归 曲线表 明该 拱顶 下 沉规 律 服从 指数 规律 。这 说 明在 开挖一 定 时 间后 ，随着 工 作 面 的推 进 和支 护 的施 作 ，围岩应 力重 分布 趋 于 稳定 ，围岩 周边 变形 量 已趋 于收敛 。从 监测 数 据可 知 ，在 监 控 量 测 期 问 ，拱 顶 最 大 下 沉 量 大 约 为 ２ ｒｍ， 占开 挖跨 度 的 ０２ ％，满 足 公 路 隧 道 设 计 ３ ａ ．１
） 巾
５
Ｏ
０
５
１ ０
１ ５
２ ０
２ ５
３ ０
３ ５
监测天数（ ） ｄ
图 １ 监 测 项 目断 面 布 置 里 程示 意 图
图 ４ Ｙ ２＋ １ Ｋ ８ ２ ６断 面拱 顶 下沉 随 时间 变 化 曲 线
从 佛 岭隧 道右 线 Ｙ ２ ＋ １ 面拱 顶 下沉 随 时 Ｋ ８ ２ ６断
图 ２ 断 面测 点 布 置 不 意 图
３２ 数 据 采 集 与 预 处 理 ．
Ｖ ＝ ５ ０ｒｓ４ ０ ｍ ｓ ｐ ２ ０ ｒ ～ ０ ０ ／。围岩 为 Ｖ级 ，因此成 洞条 件 ｄ
隧道工程的围岩稳定性分析
隧道工程的围岩稳定性分析隧道工程是一项复杂而重要的工程项目，其中围岩的稳定性对于隧道的安全运行至关重要。
本文将对隧道工程中的围岩稳定性进行分析，并提出相关解决方案。
一、围岩稳定性的重要性围岩是指构成隧道周围墙壁的地质层，其稳定性是保证隧道工程安全运行的关键。
围岩的稳定性受到多种因素的影响，包括岩层的物理和力学性质、水文地质条件、地应力状态等。
二、围岩稳定性分析方法为了评估围岩的稳定性，我们可以采用以下几种分析方法：1. 岩体力学参数测试：通过现场采样和实验室测试，获取围岩的力学参数，如强度、刚度等。
这些参数的准确性对于稳定性分析非常重要。
2. 采用数值模拟方法：利用有限元或离散元等数值模拟方法，对围岩进行力学分析，预测其变形和破坏情况。
这种方法可以考虑多种力学因素，并得到相对准确的结果。
3. 实地观察和监测：利用现场观察和监测手段，对隧道的变形、裂缝、水渗等现象进行观察和记录。
这些观测数据可以为围岩稳定性评估提供重要依据。
三、围岩稳定性分析的影响因素围岩稳定性受到多种因素的影响，下面列举一些常见的影响因素：1. 地质情况：包括岩性、岩层结构、断裂和节理等。
不同的地质条件会对围岩的稳定性产生不同的影响。
2. 水文地质条件：地下水位、地下水流等因素对围岩的饱水状态和应力分布有着重要的影响。
3. 地下应力状态：地应力是指地层中存在的自重应力和外界荷载所引起的应力。
合理的地应力分析对于围岩稳定性评估至关重要。
4. 施工过程：隧道的施工过程中，如钻孔、爆破、掘进等操作会对围岩稳定性产生一定的影响，需要合理考虑。
四、围岩稳定性分析解决方案在进行围岩稳定性分析时，我们可以采用以下一些解决方案：1. 合理设计支护结构：通过合理的支护结构设计，可以有效地改善围岩的稳定性。
常用的支护方法包括锚杆支护、喷射混凝土衬砌等。
2. 注浆加固：在围岩中注入硬化材料，增加其强度和刚度，提高稳定性。
注浆加固是常用的围岩稳定措施之一。
浅谈偏压隧道软弱围岩与初期支护相互作用机理
个支护结构来说， 它的作用在于保持坑道端面的 使用净空 ， 防止岩体质量的进一步恶化承受可能 出
一
（ ） 作用 。在 层 状 岩 体 中 ， 作 用 如 叠 合 梁 ６梁 其
样， 由于锚杆使用使层 间紧密 ， 使之能传递剪力 ， 具有组合梁的效果。 １３ 钢 支撑作 用机理 ． 在 软弱 围岩隧 道 中 ， 隧道 开挖 后 围岩 的 自稳 时 间很 短 ， 而喷射混 凝土 、 锚杆 不能及 时提供 足够 的支 护抗 力 ， 了维持 围岩 的稳 定 和 保证 隧 道 的设 计 断 为 面， 这时 往往须 采用钢 支撑进 行支 护 ， 以保 证在开 挖
ｃ 值， 、 尤其是在节理发育的岩体中 ， 固作用更为 加 显著。 （） ２ 加固不稳定岩体。局部锚杆一般是用于加 固不稳定 块 体 ， 利用 锚 杆 的悬 吊作 用 阻止 拱 顶 不 如
稳定块 体 的塌落 ， 利用 锚 杆 的抗 剪 作 用 阻止 变 强 不
稳定块 体 的滑落 。显 然 ， 杆 加 固软 弱结 构 面 的作 锚
学 特性 可 以表达 为 ：
Ｐ＝ Ｋ）
之 为支护结 构 的刚度 ， 即
（） １
式 中 ， 为支 护 阻 力 ； 其位 移 的 比值 ， Ｋ Ｐ与 称
Ｋ窆 ：
（ ２ ）
后的短时间内就给围岩强有力的支护。钢支撑的作
用机理 有 ：
基 于 上述 概念 ， 把 各种 支 护结 构力 学 特性 用 可 所谓 的支护 结构特征 曲线来 表示 。在不考 虑支护 结 构与 围岩的 接触状 态对 支 护结 构 刚 度 的影 响 时 ， 可 以认 为作用在 支护结 构上 的径 向压 力只 和它 的径 向 位移成 正 比 ， 由下式决 定 ：
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用摘要：隧道工程中，隧道围岩结构的稳定性与工程安全存在密切联系，大部分施工单位都认识到了保持隧道围岩稳定的重要性，但受到技术水平限制和设计能力限制，很难处理好隧道围岩和支护结构之间的关系，致使在相互作用关系无法有效控制的情况下，可能对隧道围岩结构的稳定性造成不良影响。
一般而言，隧道施工中，仅注重提升支护结构的荷载性能以及抗压性能，并未认识到支护结构还可能会带给围岩结构一个方向作用力，在其作用力过大的情况下就极易影响围岩结构稳定性，这也突出了对二者的相互作用关系进行研究的重要性。
关键词：隧道围岩；支护结构；相互作用一、隧道围岩与支护结构的力学特征分析在进行隧道施工之前，围岩结构与其他地质构造属于平衡受力的状态，而在操作施工后，进行隧道开挖时，会使原本的平衡状况被打破，此时受到围岩结构自身重力和与其他地质构造关系的双重影响，很容易产生围岩位移的现象。
在隧道开挖质量得到有效控制的情况下，断面形态良好，此时的围岩结构位移变化较小，且在一定的时间内停止位移，此时的围岩结构将趋于平稳。
相反的，当隧道开挖施工不合理时，围岩的位移量将不断增大，最终产生围岩结构整体稳定度降低的问题。
隧道施工的作业环境决定了其需要面临较为复杂的安全隐患，其中以围岩结构坍塌的安全影响最为严重，为此，在具体施工中需要结合施工实际，在隧道部分搭建支护结构，用于稳定围岩结构。
支护结构的主要作用为，借助支架的支撑作用力代替原有围岩结构的支撑力，有效维护围岩结构的受力平衡，从而为隧道施工营造安全的作业环境。
相关研究认为，受到流变力的影响，围岩结构的平衡状态在被打破后，其结构的变形量会随着时间的推移而加剧，在采用支护结构的情况下，虽然可以在短时间内控制围岩变形量，但在后期也会由于围岩结构的变形量影响增加支护结构的荷载压力，而此时的支护结构也会给出围岩结构一个反向的作用力，在反向作用力的影响下，围岩结构的蠕变特性将受到直接影响。
隧道的围岩特性与初级支护结构分析
隧道的围岩特性与初级支护结构分析【摘要】隧道的围岩变形问题是隧道工程中一个重要的部分，开挖方式以及支护措施一直都是工程中重要的研究课题，本文对隧道的几种开挖方式、支护时机、和参数的设置上做了简要的分析比较。
【关键词】围岩变形；开挖方法；支护形式；参数优化0 前言随着高速公路的迅速发展，隧道做为交通发展重要组成部分也要跨上一个新台阶，相应地隧道设计和施工技术也有了更高的挑战和要求。
在隧道初级设计和施工过程中，采用不同的施工方法和不同的支护结构形式对隧道围岩的稳定性有很大影响，目前常用的隧道施工方法有环形法、台阶法和全断面法等，研究不同的开挖方法以及开挖后采用不同的支护结构对围岩稳定性影响有很大的意义。
本文以某高速公路隧道为施工背景，大部分隧道为Ⅳ级围岩，其围岩特性较差，选岩质较差的Ⅳ级围岩为对象，做三种施工方法的对比，并在比较得出的开挖方法中选用不同的支护结构从而得出在这种地质条件下的最优施工方法和初级支护结构，并优化施工支护参数。
1 开挖方法的比较分析运用有限元软件模拟开挖的台阶法、环形法以及全断面法。
本构关系采用ducker-prager屈服准则，梁单元的力学模型与围岩的二维连续体力学模型结合在一起计算，考虑初级支护锚杆和喷射混凝土的相互作用。
由于各项施工参数设定相同，这样就保证了围岩的应力场和位移场的相同。
根据计算结果可以得到应力的极值主要出现在隧道的周边上，所以位移以及应力的取点位置取在隧道周围的拱顶、拱肩、拱腰、拱脚以及拱底部分。
经过对特殊点的观测得到隧道的拱顶较不稳定，有较大的沉降，在应力达到一定的范围后会产生掉块，坍塌情况，在拱底由于较大的压应力会向上拱起；在拱肩和拱脚处会产生小范围的应力集中现象，达到围岩的屈服强度后会引起拱脚部位的局部破坏。
经过对比知环形法的开挖应力相对较小，在拱腰和拱底出现应力集中现象，但区域相对较小，在拱脚和拱顶处出现拉应力，相对其他方式，这种拉应力也较小。
在拱腰处台阶法开挖会产生塑形区域，而环形法开挖则不会产生。
隧道施工过程中围岩受力特性研究
隧道施工过程中围岩受力特性研究隧道施工过程中围岩的受力特性是隧道工程中的一个重要研究领域。
隧道的施工对围岩会产生巨大的力学影响，了解和研究围岩受力特性对于隧道的安全施工以及设计和维护具有重要意义。
1. 引言隧道工程是现代社会基础设施建设中的重要组成部分，它对于城市交通运输、水利工程和能源输送等都具有重要的作用。
而隧道的施工过程中，围岩的受力特性则直接影响着隧道的稳定性和安全性。
2. 围岩受力类型围岩在隧道施工过程中受到的主要力是压力和剪切力。
压力作用下的围岩变形形成岩体应力，而剪切力则会导致岩体的滑移或破裂。
此外，温度变化以及地下水的影响也是围岩受力的重要因素。
3. 围岩受力特性的研究方法为了研究围岩受力特性，科学家们采用了多种方法。
例如，通过现场实际观测、地质勘察和实验室试验等方式来获取数据，并运用岩石力学原理和计算机模拟技术对围岩受力进行模拟和分析。
4. 围岩的变形和破坏机理围岩在承受力的作用下会发生变形，主要表现为弹性变形和塑性变形。
而当围岩超过其破坏极限时，就会发生破裂和塌陷。
了解围岩的变形和破坏机理对于预测和控制隧道施工过程中的风险至关重要。
5. 围岩支护技术为保证隧道工程的安全施工和持久稳定，人们发展了各种围岩支护技术。
例如，锚杆、注浆、钢拱架等都是常用的支护手段。
这些技术的应用能够增强围岩的稳定性，保护隧道的安全。
6. 围岩受力特性的差异不同地区的岩石类型和地质条件不同，导致围岩受力特性的差异。
在山区和平原等地，围岩受力的特点也有所不同。
因此，在具体的隧道工程中需要根据地质条件来选用合适的施工方案和支护措施。
7. 围岩受力特性与隧道施工工艺的关系围岩的受力特性对隧道施工工艺有着直接影响。
通过对围岩的受力特性研究，可以调整施工时的钻孔、爆破、掘进速度等参数，从而降低围岩的应力和变形，确保施工的稳定性和安全性。
8. 结论隧道施工过程中围岩的受力特性研究对于工程的安全施工和设计至关重要。
公路隧道初期支护结构与围岩特性分析
２１ ０ １年 ４月
武 汉理 工大学 学 报 （ 通科 学与工 程 版） 交
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
（ ａ ｓ ｏ ｔｔｏ ｃｅ ｃ ＆ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｔｒｎ ｐ ｒａ ｉｎ Ｓ ｉｎ ｅ ｎ ｉｅｒｎ ）
式 ， 析 了 采 用 台 阶 开 挖 和 环 形 开 挖 时 初 期 支 护 结 构 的 变 形 和 应 力 特 征 ， 果 表 明 ： 用 环 形 法 所 分 结 采
产生 的应 力 和位 移 总体 较 台 阶法 小 ， 安 全 的角 度 考 虑 ， 形 开 挖 较 好 ． 外 ， 初 期 支 护 后 ， 该 从 环 此 在 应 对 隧 道 的局 部位 置 进 行 加 强 处 理 ， 以免 出现 初 期 支 护 的局 部 破 损 、 低 其 整 体 性 ． 降 关键 词 ： 路 隧 道 ； 期 支 护 ； 岩 特 性 ； 形 ； 力 分 析 公 初 围 变 应
收 稿 日 期 ： ０ １０１０ ２ １－ －３
根据 有 限元 数值 计 算 特 点 ， 其施 工 工 序做 对
了 相 应 的 简 化 ， 理 后 的 步 骤 如 表 ２ 处 ．
李 之 达 （ ９ ７ ： ， 授 ， 士生 导师 ， 要 研 究 领 域 为 流 变 力 学 、 构故 障 诊 断 与 失 效 分 析 １ ５ 一） 男 教 博 主 结 国 家 自然 科 学 基 金 项 目（ 准 号 ： ０ ７ ０ ４ 、 批 １ ３ ２ ７ ） 湖北 省 交通 科 技 项 目（ 准 号 ： ３６ — ／ ） 批 Ｏ — ６ ３ ４ 资助
２８ ５ ． ． ５ｍ
隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析
隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析第一章：引言隧道工程是基础设施建设的重要组成部分，隧道扩挖的围岩及初期支护是隧道工程的关键环节。
隧道建设中，隧道工程的安全稳定性是最为重要的，而围岩的质量和初期支护的效果对于隧道的稳定性具有决定性的影响。
因此，对于隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析，是保证隧道工程安全稳定的必要步骤。
第二章：隧道扩挖围岩与初期支护的压力变化特征在隧道的建设中，扩挖的过程中，会对围岩造成一定的影响，围岩会因为受到拱顶和侧壁的压力，产生应力变化。
应力变化的程度和变化的速度会直接影响到围岩的稳定性。
同时，支护结构的设置也能影响到周围的应力分布，前期的支护工作能够保证隧道的安全建设。
第三章：压力监测方法及仪器对于隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析，需要使用仪器设备进行监测工作。
其中常用的仪器有测速仪、应变计、压力计等。
这些仪器可以对围岩和支护结构中的应力进行实时监测，同时可反馈数据，如改变围岩压力的变化速度，和预判安全隧道的重要性。
第四章：应力监测数据分析通过对于应力监测数据的分析可发现围岩和支护结构的间接的变化，预判其稳定性的变化趋势。
可以发现隧道扩挖的过程中，不同区域围岩和支护结构之间的应力值存在差异，同时，随着隧道的深入，变化的趋势也在改变。
通过应力监测数据的分析，能够为隧道工程安全性提供有效的支撑。
第五章：结论通过本次研究，可以得出对于隧道扩挖围岩与初期支护间的压力监测分析，可以有效地保证隧道工程的安全稳定性。
在隧道建设中要合理设置支护结构，通过应力监测数据分析，及早预判围岩和支护结构的稳定性变化趋势，对于工程稳定性有着至关重要的作用。
同时，仪器和设备的应用也是保证隧道工程安全性的必要性。
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究在隧道建设中最为关心的是隧道围岩稳定性问题。
本文对影响隧道围岩稳定性的各类因素进行了分析，并对衬砌技术、衬砌防排水技术进行简要的说明，指出其中存在的问题并提出相应的解决思路，以期对公路隧道围岩稳定性的研究及实际工程施工有所帮助。
标签：公路隧道；围岩；支护；对策一、隧道围岩稳定性影响因素1、地质及地质结构。
地质及地质结构主要考虑岩性的影响、岩体结构及裂隙的分布和特殊地质条件（如岩溶区、强风化区、断层破碎带等不良地质）。
2、地应力。
地下工程的失稳主要是由于开挖工作引起的应力重分布超过围岩强度或引起围岩过分变形而造成的。
而应力重分布是否会达到危险的程度主要看初始应力场的方向、量值和性质而定。
3、岩体力学性质影响。
如上所述，工程岩体的稳定性主要视岩体的强度与变形特性与开挖后重分布的围岩应力这二者相互作用的结果而定。
强者强于后者则稳定，弱于后者则不稳定。
工程岩体的破坏主要有拉破裂和剪破裂两种基本类型，所以其抗拉强度和抗剪强度很重要。
4、工程因素。
工程因素主要指洞室的方位、规模（高、跨）、形态、使用性质、施工方法、开挖工艺、支护形式及实施过程、受其它工程活动的影响等。
5、地下水因素。
6、时间因素。
围岩状态随时间的恶化及地层压力的增加主要有两方面的原因：一是岩体的流变性质。
二是时间的增长加剧了围岩弱化过程。
二、公路隧道围岩稳定性分析方法（一）力学解析方法自从人们对围岩稳定性的研究开始，对其的力学研究一直处于不断进步的过程，主要经历了从古典压力理论、散体压力理论以及发展到现在更为先进的弹性、塑性力学理论。
隧道开挖之后，因改变了岩体之间原有的受力状态，使得围岩内部受力重新分布，并有可能出现应力集中的不利状态，因此需对其受力状态进行受力分析，如果围岩所受的应力均小于岩体的弹性极限强度，则围岩稳定，处于弹性状态，而当围岩部分受力超出其受力状态时，使得处于弹塑性状态，会因围岩受力不均匀而使得围岩发生部分坍塌，因此需对围岩进行弹塑性进行分析。
隧道初期支护施工技术分析论文
隧道初期支护施工技术分析【摘要】随着现在科学技术的不断发展, 在隧道施工中, 由于各种设备的更新换代, 伴随而来的新施工方法也逐步取代了旧的施工方法, 从而使长大隧道、多线隧道越来越多地被采用, 围岩条件也越来越复杂。
本文主要分析了隧道施工中初期支护中的锚杆支护和喷射混凝土支护，加以分析和研究。
【关键字】设计原理；锚杆支护；喷射混凝土支护1. 初期支护设计原理初期支护主要采用锚杆和喷射砼来支护围岩, 必要时可配合使用钢筋网与锚杆或钢筋格栅构成联合支护。
锚喷支护不仅可以承受来自围岩的变形压力, 而且可以提高围岩的强度指标, 从而提高围岩本身的自承能力, 充分发挥对围岩的加固作用, 组成围岩—支护体系。
锚喷支护一般适用于稳定性较好的ⅲ类硬岩至ⅴ类围岩。
但对于较软弱破碎严重的ⅲ类软岩至ⅰ类围岩, 其自稳性差, 开挖后要求早期支护具有较大的刚度,以阻止围岩的过度变形和承受部分松弛荷载, 而钢筋格栅( 钢筋网) 加锚喷支护结构就具有这样的力学性能, 配置钢筋网有利于抵抗岩石塌落和承受冲击荷载, 并减少喷层的开裂。
根据恒山隧道扩建工程所在的工程地质条件和围岩类别, 结合新奥法的施工要求, 设计采用锚、挂网、格栅支撑、喷射砼的初期支护措施, 并对3 种围岩采取不同的初期支护加固。
3 种围岩采取的初期支护加固类型参数见表1 表1 初期支护类型围岩类型段落桩号长度/m 砂浆锚杆钢筋格栅间距/m 钢筋网格尺寸（d6）/cm c20喷射砼厚度/cm直径/mm 长度/m 纵横间距/mⅲ类k61+680～k61+777 97 22 3.5 1.25 1.25 15×2020ⅳ类k61+235～k61+255 20 22 3.0 1.5 - 15×2015ⅴ类k61+255～k61+680 425 22 2.5 2.0 - 15×20102. 初期支护中锚杆支护和喷射混凝土支护设计的分析2.1 锚杆支护锚杆支护是通过锚杆插入岩体来加固围岩的承载能力而起到支护作用的，具有支护能力强、节省材料、工艺简单、机械施工、施工干扰小等特点，使用较为广泛。
隧道的初期支护
• 4、喷射混凝土厚度平均厚度应大于设计厚度，最小 厚度不得小于设计厚度的2/3。
锚杆
• 1、锚杆的支护效应 锚杆(索)是用金属或其它高抗拉性能的材料制
作的一种杆状构件。 (1)支承围岩； (2)加固围岩； (3)提高土层间摩阻力，形成“组合梁” (4)“悬吊”作用:
• 2、隧道初期支护应采用喷锚支护，根据围岩特点、 断面大小和使用条件等选择喷射混凝土、锚杆、钢 筋网和钢架等单一或组合的支护形式。
• 3、隧道支护施工前，应确定支护紧跟开挖的时间、 距离及工序搭接要求，确定喷射混凝土前基面标准 和设置喷混凝土厚度控制标志；确定锚杆、钢架、 钢筋网的加工、运输、安装方案。
隧道的初期支护
• 隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增 加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚 度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，称为 初期支护。
隧道工程中初期支护一般采用锚喷网结构形式。
初期支护特点:
• 1.及时性：喷射早强砼，能迅速给围岩提供支护抗力； • 2.密贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结； • 3.深入性：锚杆可深入围岩一定深度加固围岩，形成
(4)试验表明，喷射混凝土与模筑混凝土相比，密实性和 性能稳定性要差。
3、喷射工艺种类
• 喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混 合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同，尤 其是加水和速凝剂的时机不同。
干喷的缺点是产生的粉尘量大，回弹量大， 加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制程 度与喷射手操作的熟练程度有关。但使用的机械 较简单，机械清洗和故障处理容易。
层状围岩隧道受力特征分析及支护参数确定
层状 围岩隧道受 力特征 分析 及支护参数确定
丁礼 建
（ 中铁 十九 局 集 团 第 一 工 程 有 限公 司 ， 辽宁 辽 阳 １ １ １ ０ ０ ０ ）
摘
要： 当 隧 道 在 层 状 围 岩 中通 过 时 ， 根 据 隧 道 轴 线 方 向 与 岩 层 的 空 间关 系不 同 ， 往往引起偏 压等问题 ， 从 而
于不 同倾 角及 隧道轴线 与岩 层走 向不 同夹 角
情 况下 支护结 构 的受力特 征 和相应 的支 护参数 的 系
数 值 计 算采 用 ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｏ ｕ ｓ遍历 节 理 模 型 ， 可 考 虑节 理岩层 的倾 向、 倾角、 粘 聚力 、 内摩 擦 角 、 抗拉 强 度 等参 数 的影 响 ， 岩 体 的 剪 切屈 服 采 用 非关 联 的流 动法则 ， 受拉 屈 服采用 关联 的流 动法则 ， 隧 道开挖 采 用ｎ ｕ ｌ ｌ 模型 实现 。 １ ． ３ 计 算参 数选 取 隧道参数按照 Ｉ Ｖ 级围岩选取 。围岩参数见表 １ 。
加 固圈的参数在 Ｉ Ｖ级 围岩参数的基础上提高 ３ ０ 。
１ ． ４ 计 算 工况 根 据 隧道 断 面 尺寸 和 围 岩情 况 ， 本 计算 采 用 台
阶法 开挖方 案 ， 开 挖循 环进 尺 ２ ． ５ ｍ， 加 固圈 范 围为
３ ． ５ ｍ。开 挖 完 上 台 阶后 进 行 径 向锚 杆 注浆 加 固 、 架 立 钢架 和喷射 混凝 土 ， 再 开挖 下 台阶 ， 并施 作下 台 阶初期 支护 。上下 台阶加 固和支 护滞后 开挖 １ 个 循
・
实例分 析 ・
层状 围岩隧道 受力 特征 分析及 支 护参 数确定 丁礼建 大 的喷射混凝 土厚 度 。初步确定 的支护参数 见表 ６ 。
隧道工程中的围岩稳定与支护技术
隧道工程中的围岩稳定与支护技术隧道工程是现代交通基础设施建设中不可或缺的一环。
隧道工程的成功与否，直接关系到交通的畅通与人们的出行，因此隧道工程中的围岩稳定与支护技术显得尤为重要。
围岩的稳定是隧道工程中首要关注的问题。
围岩的稳定性直接影响到整个隧道的安全性和持久性。
当隧道位于地层中的时候，地层的稳定性就成了一个值得研究和关注的问题。
在选择隧道位置时，必须对地层进行详细的勘探和分析，了解地层的结构、岩性、裂隙和地下水等情况。
通过对地层特征的精确判断，可以合理选择施工工艺和支护措施，确保围岩的稳定性。
同时，在施工过程中，还需要根据地质条件的变化，及时调整支护方案，确保围岩的稳定。
对于围岩的稳定性，支护技术起到了非常重要的作用。
在隧道工程中，支护是指通过采用各种措施，来增加围岩的稳定性和承载能力。
常用的隧道支护技术主要包括锚喷、钢筋混凝土衬砌、钢支撑等。
锚喷技术是一种常用的支护技术。
通过在围岩中钻孔，然后在孔内喷射锚杆和灌浆材料，加固围岩的支护措施。
这种技术可以增加围岩的强度和稳定性，提高隧道的安全性。
同时，锚喷技术还可以减少地表沉降，保护地下建筑和管道的安全。
钢筋混凝土衬砌是一种常见的隧道支护技术。
通过在隧道围岩上切割出一定的几何形状，再在围岩上喷涂钢筋混凝土，形成钢筋混凝土衬砌，增加围岩的稳定性和承载能力。
钢筋混凝土衬砌可以有效地防止围岩的剥落和坍塌，保护隧道的完整性和安全性。
钢支撑是一种常用的隧道支护技术。
通过在围岩中钻孔，安装和固定钢杆，形成支撑体系，增加围岩的稳定性和承载能力。
钢支撑可以灵活调整支护体系的形态和参数，满足不同地质条件下的支护要求。
同时，钢支撑还可以有效地减少施工周期和成本。
当然，隧道工程中的围岩稳定与支护技术还有许多其他的方法和技术。
例如，地下连续墙、岩锚和喷射桩等。
这些技术都在隧道工程中发挥了重要的作用，使得隧道的施工更加安全、经济、高效。
总之，隧道工程中的围岩稳定与支护技术是确保隧道施工安全与可持续发展的重要保障。
山岭隧道围岩等级与初期支护参数之间关系
浅谈山岭隧道围岩等级与初期支护参数之间的关系摘要：随着现代化公路建设的高速发展，越来越多的公路隧道得以修建，以“少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭”为基本原则的新奥法施工技术在地下工程中的应用也越来越广泛，按照新奥法施工的指导思想，不同等级的围岩在初期支护的设计与施工中都有着不同的工艺与措施，本文通过山岭隧道不同等级围岩对应不同初期支护的各项支护参数，简单阐述了二者之间的关系。
关键词：山岭隧道围岩等级初期支护参数围岩的分级与自稳能力1、1围岩的分级根据《公路隧道设计规范》（jtdg70-2004），我国根据岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标值bq综合进行初步分级；对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值，按修正后的岩体基本质量指标值[bq]，结合岩体的定性特征综合评判，确定围岩的详细分级。
表1公路隧道围岩分级围岩级别围岩或土体主要定性特征围岩基本质量指标bq或修正的围岩基本质量指标[bq]ⅰ坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨后层状结构＞550ⅱ坚硬岩，岩体完整，块状或后层状结构较坚硬岩，岩石完整，块状整体结构 550~451ⅲ坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构450~351ⅳ坚硬岩，岩体破碎，破碎结构较坚硬岩，岩体较破碎~破碎，镶嵌碎裂结构较软岩或较硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整~较破碎，中薄层状结构350~251ⅳ土体：1 压密或成岩作用的粘性土及砂性土2 黄土（q1、q2）3 一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块土ⅴ较软岩，岩体破碎软岩，岩体较破碎~破碎极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构≤250ⅴ一般第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、圆砾、角砾及黄土（q3、q4）非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构ⅵ软塑状粘土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等注：本表不适合用于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。
隧道围岩掌子面稳定性分析及支护设计
隧道围岩掌子面稳定性分析及支护设计隧道是建设中的重要工程，在穿越一些复杂地质条件时，往往需要对围岩进行支护。
隧道围岩掌子面稳定性分析和支护设计是隧道建设过程中必不可少的环节。
本文将从围岩掌子面稳定性分析和支护设计两个方面进行探讨。
一、围岩掌子面稳定性分析1.1 围岩分类围岩是指隧道开挖所接触到的地质层。
根据其性质和组成，围岩可分为岩石类、弱结构岩和土层类。
其中岩石类围岩的稳定性相对较好，其次是弱结构岩，土层类围岩则稳定性最差。
1.2 围岩支撑方式围岩支撑方式通常分为自稳支撑、锚杆网支撑和衬砌支撑。
自稳支撑适用于较稳定的岩石围岩，锚杆网支撑适用于中等稳定性的岩石和弱结构岩围岩，衬砌支撑则适用于稳定性较差的土层和软岩围岩。
1.3 掌子面稳定分析方法在分析掌子面稳定性时，需要考虑地质条件、地应力状态和围岩摩擦角等因素。
常用的分析方法包括理论分析法、数值模拟法和实际采样测试法等。
二、支护设计在进行支护设计时，需要结合围岩的稳定性分析结果，选取适当的支护方式和支护措施。
2.1 支护方式根据掌子面稳定情况和围岩性质选择合适的支护方式。
自稳支护方式多采用短杆、锚短杆、锚索等方式；锚杆网支护方式多采用锚索网、网壳、锚索墙等方式；衬砌支护方式多采用钢筋混凝土衬砌或机械衬砌等方式。
2.2 支护措施根据围岩性质、地下水和地震等因素，选择合适的支护措施。
一些常用的措施包括喷射混凝土、爆破充填、拱形截面等。
三、结论在进行隧道建设时，围岩掌子面稳定性分析和支护设计是非常重要的环节。
通过合理的围岩支撑方式和支护措施，可以使隧道建设过程更加安全、顺利。
在未来的工程实践中，还需要不断地进行技术改进和优化，以更好的满足隧道建设的需求。
隧道工程(第六讲-隧道支护结构设计)
半拱形结构计算 典型方程的建立 正对称的结构，作用有正对称的荷载，利用对称性，从拱顶切开，取基本结构如右图
结构力学设计方法
计算关键： 拱顶单位位移和荷载位移的计算； 拱脚位移的计算。
半拱形结构计算
结构力学设计方法
拱顶单位位移和荷载位移的计算： 根据结构力学中位移计算方法，可求的某一点在单位力作用下，沿k方向的位移（忽略剪力作用）为：
结构力学设计方法
曲墙拱形结构计算
1. 求主动荷载作用下的衬砌内力
结构力学设计方法
曲墙拱形结构计算 1. 求主动荷载作用下的衬砌内力
结构力学设计方法
曲墙拱形结构计算 求单位弹性反力作用下的衬砌内力
结构力学设计方法
曲墙拱形结构计算
3. 位移及最大弹性反力值的计算
①主动荷载作用下最大抗力点h点位移的计算
结构力学设计方法
直墙拱形结构计算
计算原理
③附加一个方程：墙顶变位 ④拱圈内力的计算：在原理上与弹性固定的高拱结构完全相同 ，只是计及墙顶变位 ⑤边墙：作为弹性地基上的直梁来计算
结构力学设计方法
直墙拱形结构计算
计算原理
弹性地基梁，按其换算长度l的不同，可分为3种情况： ① 长梁 l≥2.75 ② 短梁 1<l<2.75 ③ 刚性梁 1≥l l为梁的长度（即边墙高度），为弹性地基梁的弹性特征值
结构力学设计方法
4.衬砌内力计算及校核计算结果的正确性
曲墙拱形结构计算
③ 按变形协调条件，校核整个计算过程：
直墙拱形结构计算 结构 拱圈支承在弹性地基梁上的弹性固定无铰拱； 边墙双向弹性地基梁 计算原理
结构力学设计方法
结构力学设计方法
直墙拱形结构计算 计算原理 ②弹性反力 拱圈：任意截面弹性反力荷载图形假设为二次抛物线，作用方向为径向；计算公式如下； 边墙：用弹性地基梁的方法计算
隧道开挖施工中的围岩支护设计与施工技术
隧道开挖施工中的围岩支护设计与施工技术一、引言隧道是一种重要的地下交通和工程建设设施，隧道的施工需要考虑岩体的稳定性和围岩的支护措施。
本文将讨论隧道开挖施工中的围岩支护设计与施工技术。
二、围岩分类与特点隧道中的围岩主要分为软岩、硬岩和岩溶地质。
不同类型的围岩具有不同的物理性质和力学特点。
软岩较脆弱，易塌方；硬岩较坚固，易出现裂隙；岩溶地质则易受水体侵蚀。
三、围岩支护设计原则在隧道开挖施工中，围岩支护设计是确保隧道安全稳定的关键。
围岩支护设计应遵循以下原则：合理布置支护形式；选择适当的支护材料；根据围岩的稳定性设计支护结构。
四、围岩支护材料围岩支护材料通常包括钢支撑、锚杆锚网、锚索和喷射混凝土等。
钢支撑具有强度高、稳定性好的特点，适用于较坚硬的围岩；锚杆锚网和锚索能增强围岩的整体性和抗拉强度，在较软的围岩中应用较多；喷射混凝土则可以填补围岩的空隙，加固支护结构。
五、围岩支护结构围岩支护结构包括切削法支护、封闭式隧道衬砌、洞室围岩锚索支护和喷射混凝土支护。
切削法支护适用于坚硬岩体，可利用机械设备将岩体切削成块体，提高开挖效率；封闭式隧道衬砌常用于软岩和岩溶地质，通过衬砌来稳定洞室，防止岩体塌方；洞室围岩锚索支护适用于有裂隙和节理的岩层，通过锚杆和锚索来支撑洞室的围岩；喷射混凝土支护可填补空隙，提高围岩的整体强度。
六、围岩支护施工技术围岩支护施工技术包括预应力锚杆技术、掌子面灌浆技术、双壁管法等。
预应力锚杆技术可以通过张拉锚杆提高围岩的整体稳定性；掌子面灌浆技术是将浆液注入洞室围岩的裂隙和空隙中，加固围岩的支护结构；双壁管法通过一次性注浆管在开挖过程中形成支撑结构，确保隧道的稳定和安全。
七、围岩监测与预测围岩监测是评估围岩支护效果和掌握围岩变形和破坏的重要手段。
围岩监测主要包括岩体位移监测、地下水位监测、应力监测和裂隙监测等。
通过对监测数据的分析和处理，可以预测围岩变化，及时采取相应的围岩支护措施。
八、结论围岩支护设计与施工技术在隧道开挖施工中起着至关重要的作用。
隧道围岩掌子面分析与支护
隧道围岩掌子面分析与支护隧道工程是现代交通、能源、水利等基础设施建设中不可或缺的重要组成部分。
随着城市化进程的不断推进，越来越多的隧道被建造出来，因此隧道围岩掌子面的分析与支护显得尤为重要。
首先，我们来了解一下隧道围岩掌子面的概念。
围岩掌子面是指隧道壁面与围岩之间的接触面，也就是隧道周围的岩石体。
围岩掌子面的稳定性直接影响到隧道的工程安全性和使用寿命。
在进行隧道围岩掌子面分析时，我们需要综合考虑地质、水文地质、岩土力学等多个因素。
首先需要对隧道区域的地质条件进行详细调查，获得地质地貌、岩性、构造、断裂等信息。
此外，水文地质因素也需要被充分考虑，例如地下水位、水文动态等。
基于对地质和水文地质的调查资料，我们可以进行隧道围岩掌子面的岩土力学分析。
岩土力学分析可以帮助我们了解围岩的物理力学性质，包括抗压强度、抗剪强度、劈裂倾向等。
通过分析这些数据，我们可以判断围岩的稳定性，以及是否需要进行支护措施。
针对围岩掌子面的支护，目前常见的方法包括预支护与补充支护两种。
预支护是指在隧道开挖前，利用各种支护措施对围岩进行强化。
常见的预支护方法有锚杆支护、喷射混凝土衬砌等。
而补充支护则是在隧道开挖过程中，根据实际情况及时采取的支护措施，如钢架支护、喷射混凝土补强等。
在选择支护方法时，需要考虑多个因素，包括地质条件、围岩稳定性、施工工艺等。
此外，支护材料的选择也非常重要，常见的材料有钢材、混凝土等。
合理选择支护方法和支护材料，可以提高隧道的稳定性和安全性。
另外，隧道围岩掌子面的分析与支护还需要考虑到周边环境的变化。
例如附近的地震活动、水位变化、岩层位移等都会对掌子面产生影响。
因此，在进行分析和支护时，需要对这些变化因素进行科学的预测和评估。
综上所述，隧道围岩掌子面的分析与支护对于隧道工程的安全性和可持续发展至关重要。
通过地质调查、岩土力学分析和合理的支护方法，可以保证隧道的稳定性和安全性。
同时，在进行分析和支护时，也需要不断考虑周边环境的变化因素，以便及时采取相应的措施。
隧道施工中的围岩处理与支护要点
隧道施工中的围岩处理与支护要点隧道工程是一项复杂而庞大的工程，涉及到许多专业知识和技术。
在隧道施工过程中，围岩处理和支护是非常重要的环节。
本文将从围岩处理的重要性、围岩分类、围岩处理方法以及隧道支护要点等方面进行探讨。
一、围岩处理的重要性围岩处理是隧道施工中的关键步骤之一。
合理的围岩处理可以有效地减少施工风险，确保施工的安全和顺利进行。
围岩处理的目标是保持围岩的稳定性，减少岩体的变形和破坏，同时为后续的隧道支护工作提供良好的基础。
二、围岩分类根据围岩的性质和特点，可以将围岩分为软岩、中硬岩和硬岩三类。
软岩的强度较低，易于变形和破坏；中硬岩的强度适中，变形和破坏相对较少；硬岩的强度较高，变形和破坏相对较难。
不同类型的围岩需要采用不同的处理方法和支护措施。
三、围岩处理方法1. 预处理：在隧道开挖之前，对围岩进行预处理是必要的。
预处理包括清理岩体表面的松散物质和不稳定部分，采取爆破、喷浆、喷射混凝土等方法加固围岩。
2. 加固处理：针对不同类型的围岩，可以采取加固处理措施。
对于软岩，可以采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等方式加固；对于中硬岩，可以采用锚杆、喷射混凝土、钢拱架等方式加固；对于硬岩，可以采用钻爆、钻孔注浆、钢拱架等方式加固。
四、隧道支护要点1. 预制拱架：预制拱架是一种常用的隧道支护方式。
预制拱架可以提高隧道的整体稳定性，减少围岩的变形和破坏。
在选择预制拱架时，需要考虑拱架的材料、尺寸和安装方式，确保其能够满足隧道的需求。
2. 锚杆支护：锚杆支护是一种有效的围岩支护方式。
通过将锚杆固定在围岩中，可以提高围岩的稳定性和抗拉强度。
在进行锚杆支护时，需要考虑锚杆的材料、直径和布置方式，以及锚杆与围岩之间的粘结性。
3. 喷射混凝土：喷射混凝土是一种常用的隧道支护方式。
喷射混凝土可以填充围岩的空隙，增加围岩的强度和稳定性。
在进行喷射混凝土支护时，需要选择合适的混凝土配比和喷射参数，确保喷射混凝土的质量和效果。
隧道衬砌结构 初期支护的结构类型
概念
隧道开挖后，为控制围岩应 力适量释放和变形，增加结构安 全度和方便施工，开挖后立即施 作刚度较小并作为永久承载结构 一部分的结构层，称为初期支护。
初期形式主要采用锚杆和喷 射混凝土支护围岩，它是现代隧 道工程中最常见也是最基本的支 护形式和方法
初期支护的结构类型
1. 喷射混凝土支护
初期支护的结构类型
4 刚架制作与安设施工
拱部A单元 拱部B单元
构造组成
开挖轮廓线
边墙C单元
隧 道
中
线
钢拱筋制作的格栅
钢架较多。
边墙D单元
仰拱E单元
初期支护的结构类型 钢 拱 架
钢 格 栅
初期支护的结构类型
4.1 性能特点
钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度； 型钢拱架较格栅钢架能更早承载。
初期支护的结构类型
2 钢纤维喷射混凝土支护
钢纤维喷射混凝土是在喷射混凝土中加入钢纤维，弥补喷射 混凝土的脆性破坏缺陷，改善喷射混凝土的物理力学性能
混凝土增强纤维
钢纤维 非钢纤维
高弹纤维 低弹纤维
初期支护的结构类型
2.1 性能特性
钢纤维喷射混凝土中的钢纤维主要在喷射平面内 呈两维分布，且相当均匀
钢纤维喷射混凝土的破坏呈塑性破坏，容许有较 大的变形，裂缝出现后仍有一定的承载能力。
“卸载”作用
由于喷层的柔性，可使围岩在不出现有害变形的前提下，进行一定 程度的变形，从而使围岩“卸载”。
喷射混凝土可填充围岩表面凹穴，能保护岩块间的咬合、镶嵌作用， 填平补强围岩 并提高粘结力，摩阻力。
覆盖围岩表面 阻止围岩松动
分配外力
喷层直接粘贴岩面，形成风化和止水的保护层，并阻止节理裂隙 中充填物流失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
隧道的围岩特性与初级支护结构分析
【摘要】隧道的围岩变形问题是隧道工程中一个重要的部分，开挖方式以及支护措施一直都是工程中重要的研究课题，本文对隧道的几种开挖方式、支护时机、和参数的设置上做了简要的分析比较。
【关键词】围岩变形；开挖方法；支护形式；参数优化
0 前言
随着高速公路的迅速发展，隧道做为交通发展重要组成部分也要跨上一个新台阶，相应地隧道设计和施工技术也有了更高的挑战和要求。
在隧道初级设计和施工过程中，采用不同的施工方法和不同的支护结构形式对隧道围岩的稳定性有很大影响，目前常用的隧道施工方法有环形法、台阶法和全断面法等，研究不同的开挖方法以及开挖后采用不同的支护结构对围岩稳定性影响有很大的意义。
本文以某高速公路隧道为施工背景，大部分隧道为ⅳ级围岩，其围岩特性较差，选岩质较差的ⅳ级围岩为对象，做三种施工方法的对比，并在比较得出的开挖方法中选用不同的支护结构从而得出在这种地质条件下的最优施工方法和初级支护结构，并优化施工支护参数。
1 开挖方法的比较分析
运用有限元软件模拟开挖的台阶法、环形法以及全断面法。
本构关系采用ducker-prager屈服准则，梁单元的力学模型与围岩的二
维连续体力学模型结合在一起计算，考虑初级支护锚杆和喷射混凝土的相互作用。
由于各项施工参数设定相同，这样就保证了围岩的应力场和位移场的相同。
根据计算结果可以得到应力的极值主要出现在隧道的周边上，所以位移以及应力的取点位置取在隧道周围的拱顶、拱肩、拱腰、拱脚以及拱底部分。
经过对特殊点的观测得到隧道的拱顶较不稳定，有较大的沉降，在应力达到一定的范围后会产生掉块，坍塌情况，在拱底由于较大的压应力会向上拱起；在拱肩和拱脚处会产生小范围的应力集中现象，达到围岩的屈服强度后会引起拱脚部位的局部破坏。
经过对比知环形法的开挖应力相对较小，在拱腰和拱底出现应力集中现象，但区域相对较小，在拱脚和拱顶处出现拉应力，相对其他方式，这种拉应力也较小。
在拱腰处台阶法开挖会产生塑形区域，而环形法开挖则不会产生。
经过综合比较环形方式的开挖对隧道产生的应力小，且不容易产生塑性变形。
2 支护的时机对隧道围岩变形的影响
初级支护的时间是通过开挖后的荷载释放率来确定的，开挖后及时进行初级支护荷载的释放率为零，这时支护承担所有的围岩变形应力；开挖后经过较长的一段时间等到围岩变形稳定后进行支护结构，这时的围岩荷载释放率为1，支护结构承担的荷载较小；在这两种极限情况之间取不同的荷载释放率0.25、0.5、0.75。
不考虑
初始地应力的释放情况，围岩应力直接作用在初级支护上，支护和围岩协调变形。
采用有限元分析软件，围岩采用二维平面应变单元来模拟，通过提高喷锚加固区的围岩参数来模拟锚喷支护结构。
隧道横向取洞径的3倍长，竖向往上到地面，往下取3倍洞径。
支护结构在隧道附近时采用较密的网格划分，较远出网格划分相对稀疏。
计算结果可知洞周围岩位移运动趋势皆指向洞内。
随着荷载释放率的增大，即在初期支护延时的情况下，围岩在开挖后自身位移不断增长。
在荷载刚开始释放，释放率为0、0.25时拱顶沉降大于水平收敛，释放率为0.5时两者大致相等，围岩应力继续释放时水平收敛大于拱顶沉降。
经过分析得到支护过晚时的围岩位移已经超过隧道的稳定控制标准，初期支护时间太晚，有可能造成隧道的坍塌。
围岩塑性区随着荷载释放率的增大而增大，塑性区最先出现在底部，拱墙上会随着支护
时间的增加出现塑性变形。
所以初级支护参与共同作用时间越早越好，这是因为ⅳ级围岩自身承能力低，初级支护太晚的话，塑性区域增大到拱墙以上容易造成围岩松弛，严重时产生坍塌。
通过初级支护和围岩的接触应力，观测两者的协调变形。
得到径向应力在洞周处最小，随着离隧道中心距离的增大而增大，环向应力则相反，在洞周处最大，且随着离隧道中心距离的增大而减小；结构的应力主要为负值，支护主要承载压应力；随着荷载释放率的
增大径向和环向应力都在减小，围岩的自承能力发挥较多的作用。
3 初期支护参数优化
对不同初期支护厚度、锚杆长度及钢架间距的变形控制效果进行对比分析，分别采用不同的混凝土厚度、锚杆长、锚杆间距以及型钢间距。
从支护参数上来看，v级围岩条件下，国内外的隧道一般都设有辅助施工措施，多采用管棚或小导管注浆进行超前支护；在ⅳ级围岩条件尤其是浅埋偏压情况下一般都采用i字钢或格栅钢架作初期支护，二次衬砌在ⅳ级围岩条件下多采用钢筋混凝土，ⅲ级以下围岩多采用素混凝土，由于素混凝土结构为脆性结构，不能形成塑性铰，因而无法进行内力的调整，由于地下结构受力的不确定性，在局部压力作用下，结构受力最不利位置将发生掉块、脱落等破坏，若为钢筋混凝土结构，结构将自行进行内力调整，一般不可能产生像掉块之类直接危及行车安全的破坏，因此，建议二次衬砌多采用钢筋混凝土，当计算不需要配筋时可进行构造配筋。
隧道衬砌一般采用复合式衬砌和整体式衬砌，目前施工的隧道中使用较多的是复合式衬砌，复合式衬砌的支护参数设计应综合考虑使用要求、工程地质和水文地质条件、围岩级别、隧道埋深及隧道断面形状、开挖方法、施工顺序和断面的闭合时间等条件，通过工程类比和结构计算综合分析确定。
一般的ⅳ级围岩条件下，采用喷射混凝土，其设计强度一般不低
于c20，围岩松散、稳定性极差的土岩体中，可采用喷射钢纤维混凝土，其设计强度一般不低于c25，喷射混凝土厚度应不小于5cm，不大于25cm，隧道喷混凝土一般配合使用单层？准6.5钢筋网，钢筋间距150-250mm，隧道系统锚杆一般采用？准25-？准27中空注浆锚杆和砂浆锚杆，对于岩体破碎、成孔困难的围岩，可采用？准27-？准32自进式锚杆，锚杆露头部分加垫板，锚杆长度根据围岩地质情况确定。
钢架支撑一般用在地质条件较差，自稳时间短、初期变形大的地层中。
隧道的洞口浅埋段及围岩中常用到钢架支撑。
隧道的钢架支撑常用格栅钢架、工字钢钢架，也有用到型钢架，钢架间距根据地质情况一般为0.6-1.0m。
4 影响隧道围岩变形的影响因素分析
4.1 地质构造
主要是指褶皱和断裂对岩层的破坏，在长期的构造变动下，岩体构造的裂隙发育，岩体的稳定性降低，隧道在建设时要尽量的避免在构造复杂的地段通过。
路线选择上要选择构造变化较少，岩层较硬的地段，无法避免时保证隧道横穿褶皱翼部，避开核部，这是核部岩石比翼部更易碎。
4.2 地下水
水是造成围岩大变形的一个重要因素，围岩长期在水的浸泡下会造成岩石强度降低，特别对土体类的围岩更为严重，会引起土体的流动液化；在有裂隙的地方水分流动会带走缝隙内的填充物，是的
裂缝的粘结力降低，裂缝进一步的扩大；有些岩石在遇水（下转第302页）（上接第291页）后会膨胀，造成围岩变形过大。
隧道围岩是一个相当复杂的问题，受到各种因素的影响，在控制变形时要做到监测变形和数值模拟相结合的方式，综合考虑建立全面的隧道控制系统。
5 结论
5.1 隧道围岩变形在环形开挖方式中变形最小，在围岩特性较差的情况下，采用这种方法具有很好的开挖效果。
5.2 初级支护的实施越早越好，及时的初级支护能够很好地防止围岩收敛变形，减少围岩灾害。
5.3 支护参数要根据不同的隧道围岩情况，合理的做出调整。
在围岩较差的地方和隧道洞口要使用锚杆或者钢拱架，相对较好的地方可以不采用。
【参考文献】
[1]关宝树.隧道工程设计要点集[m].北京：人民交通出版社，2003.
[2]蔡炜.潼洛川黄土隧道施工方法的对比分析[d].北京交通大学，2008.
[3]李国良.大跨黄土隧道设计与安全施工对策[j].现代隧道技术.2008，45（1）.
[4]孙秋红，胡伟，李中.软弱围岩公路隧道初期支护可靠性信息
化评价[j].采矿技术，2004，4（3）：70-72.
[5]徐林生，孙钧，蒋树屏.隧道crd法施工过程的动态仿真数值模拟研究[j].地质灾害与环境保护，2001，12（1）.
[责任编辑：尹雪梅]。