薄层状片岩大断面隧道三台阶法数值分析

以中兰客专某层状片岩大断面隧道工程为依托，在考虑层状岩体强度和变形各向异性的基础上，采用MIDAS GTX软件进行三台阶法施工数值分析，研究了隧道围岩的空间变形特征。结果表明：（1）层状岩体中隧道变形具有空间非均匀性特征，拱顶沉降远大于边墙收敛。随着掌子面的推进，拱顶沉降曲线呈现缓—陡—缓形状，上、中台阶开挖沉降量所占比例较高，开挖影响范围为1倍洞径；边墙收敛曲线呈现缓—直—缓形状，开挖影响范围大致为2倍洞径。（2）隧道围岩塑性区呈现不对称分布特征，大致沿层面法向方向分布。随着掌子面的推进，塑性区逐渐向围岩深处扩展，各开挖台阶拱脚处塑性应变较大，是施工的薄弱部位。