三维有限元分析：隧道地下风机房洞室群围岩稳定性研究

"隧道地下风机房洞室群围岩稳定性三维有限元模拟" 本文研究了隧道地下风机房洞室群的围岩稳定性，通过使用有限元软件MIDAS构建三维计算模型，深入分析了关键部位的稳定性和施工过程。在分析过程中，发现支洞与隧道交叉处以及支洞顶部的围岩存在大范围的拉应力区域，这可能导致拱顶沉降和拱底隆起，对结构稳定性构成威胁。因此，建议在这些交叉处加强支护措施以确保工程的安全。 洞室群的设计和施工是隧道工程中的重要环节，尤其是对于特长公路隧道，由于通风需求，通常需要设置地下风机房。这些风机房包括联络排风通道、联络送风通道、运输通道、人行通道和设备房等多个洞室，它们与主隧道相连，结构复杂，洞室交叉频繁，间距小，使得传统计算方法难以精确评估其稳定性。 在这种情况下，利用有限元模拟成为解决此类问题的有效工具。通过模拟洞室群的施工过程，可以评估每个阶段的稳定性，从而提供安全指导。在本文的研究案例中，针对1#斜井与正洞之间的地下风机房洞室群（埋深429～479m），分析表明洞室并列施工时相互影响较小，这为优化施工顺序和方法提供了依据。 此外，该工程背景位于某高速公路的中条山隧道，隧道长度接近9.67公里，属于深埋特长隧道。右线采用竖井+斜井分段送排风，左线则采用单竖井送排风方式，两者均设有地下风机房。这种复杂的通风系统设计增加了工程的挑战性，对围岩稳定性的精确分析显得尤为重要。 总结起来，这篇研究通过三维有限元模拟技术，对隧道地下风机房洞室群的稳定性进行了深入探讨，揭示了关键部位的潜在问题，并提出了相应的工程对策，为类似工程提供了有价值的参考。这一方法不仅有助于预防可能的地质灾害，还能够优化施工方案，确保隧道工程的安全和效率。