隧洞主支洞交叉段围岩及二衬支护有限元分析

目前国内外长隧洞、超长隧洞发展迅猛,在设计与施工中常增设支洞以增加工作面及其它作用。主支洞交叉段结构型式复杂、断面较大,常规的计算方法难以准确、全面地得到其受力变形状态。利用通用有限元软件Abaqus,建立主支洞交叉段三维模型,对其施加荷载并计算得到应力分布与变形分布状态云图以及几处特殊位置断面云图。计算结果表明:隧洞交叉段交叉口位置围岩应力集中现象明显,边墙、底板应力较大,顶拱位移明显,此区域为隧洞交叉段最不利位置。建议此区域在开挖过程中应高度重视,且加强地板、边墙外层钢筋,加强顶拱初期柔性支护,二次衬砌刚性支护。可根据围岩变形阶段与稳定情况预留适当的围岩变形量,以便更大地发挥围岩自稳能力。