大型地下洞室开挖方案的数值方法优化

摘要：

研究目的:大型地下洞室的开挖,需要根据洞室的断面形状和地质条件拟定适宜的开挖方案,再根据工程实际情况制定比选准则,选出最优的方案.本文结合某工程大断面地下洞室建设中围岩稳定问题,以开挖过程中对周围岩体的扰动破坏面积最小、产生的最大位移最小作为优化准则,采用数值方法对同一断面内两种不同的开挖顺序进行模拟计算,以得出最优的施工开挖方案.研究结论:(1)对于大型地下洞室的开挖,可以以开挖造成的塑性破坏区面积、拱顶沉降和侧墙的净空收敛作为衡量开挖方案优劣的标准;(2)从减少对围岩的扰动角度,减少洞室断面最终边界的暴露时间的开挖方案(如先以导洞开挖,再扩展到整个断面),一般优于直接按最终的断面轮廓开挖的方案;(3)对于本工程,分多导洞开挖的方案在围岩的稳定性方面和施工效率方面均优于传统的分层开挖方案;(4)该研究成果可应用于拟建洞室的不同开挖断面和开挖方案的优化比选.

关键词：地下洞室、施工、数值模拟、优化

分类号：U31.2.2

在线出版日期：2013-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：83-87