高应力硬岩隧道开挖施工技术及其数值分析

蒙华铁路桐木隧道为高应力硬岩隧道段,该隧道为单线单洞隧道,埋深深,施工时易产生变形、岩爆等施工风险。基于上述特点,提出全断面施工工法,提前打应力释放孔或做好超前摩擦锚杆支护,用短进尺掘进,减少爆破频率,喷射混凝土,并辅助其他工法进行超前支护和加固,从而在很大强度上降低岩爆频率和岩爆强度,采用弹塑性有限单元法对隧道施工全过程进行了数值模拟。结果显示:高应力硬岩隧道采用全断面开挖法辅以超前支护法可有效地控制隧道变形和隧道岩爆。施工方案是合理可行的,数值模拟计算结果与现场测试结果基本吻合,可为类似隧道工程提供参考。