不同开挖方法下的膨胀围岩隧道蠕变数值分析

以广西宜河高速公路隧道工程为研究背景，利用Matlab数值分析软件对蠕变数据进行拟合，得出合适的蠕变模型为广义开尔文模型；并通过广义开尔文模型的蠕变公式与ANSYS有限元软件隐式蠕变的第三蠕变公式换算，确定蠕变模型参数。在此基础上，对膨胀围岩隧道进行全断面开挖法、CD法、台阶法和双侧壁导坑法数值模拟，研究其开挖过程的时变力学特性。结果表明：膨胀围岩隧道施工力学性态具有时变效应，围岩的变形随时间增加，但在第4天基本趋于稳定；开挖方式对膨胀围岩的时效力学性态有较大影响，一次性开挖岩壁面积越大，膨胀围岩的应力、应变及蠕变变化越大；四种开挖方式中，双侧壁导坑法受力形式最佳、蠕变量最小，为最优开挖方法。