软岩隧道支护结构设计优化研究

以某单线铁路矿山法隧道工程为例,利用正交试验设计方法,结合数值分析手段对其支护结构进行了优化设计研究。优化的内容包括初次锚喷支护时机和喷射混凝土厚度、二次衬砌施作时机和二次衬砌厚度。分析了影响初支喷射混凝土中最大拉、压应力和二次衬砌钢筋混凝土中最大拉、压应力的主要因素。以初支喷射混凝土和二次衬砌钢筋混凝土内最大拉、压应力作为考察指标,得到了初次锚喷支护时机、喷射混凝土厚度、二次衬砌施作时机和二次衬砌厚度的优化组合,与传统设计方法相比,隧道支护工程量大大减小。研究成果可供矿山法隧道支护结构的设计借鉴。