软岩隧道变形修复策略：数值模拟与优化

本文主要探讨了在软岩条件下隧道施工过程中遇到的问题和修复策略。作者祁刚以某高速公路隧道为例，针对隧道建设中因上覆荷载大和围岩强度较低导致的严重变形问题，提出了两种修复方案：一是反增加初期支护厚度，即通过增强初期支护来抵抗围岩的变形；二是增加初期支护厚度并加固围岩，即同时加强支护和改善围岩稳定性。 作者首先介绍了工程背景，隧道位于K71+562至K72+253路段，地质条件复杂，包括坡积亚粘土层、全风化和部分风化的岩层。隧道施工过程中，由于围岩变形过大，衬砌出现失效，对隧道的安全和施工进度构成威胁。因此，对隧道进行及时修复显得尤为重要。 针对这个问题，作者采用有限元计算方法，分别构建了针对两种修复方案的模型，模拟了不同的施工工况。通过对计算结果的详细分析，包括围岩位移、应力分布、塑性区的发展以及衬砌内部受力情况的对比，研究发现注浆加固围岩的效果优于单纯增加初期支护厚度的方案。这意味着在软岩隧道中，综合考虑围岩的稳定性和支撑效果，注浆加固可能更有利于减小变形、控制应力，从而确保隧道的长期安全。 本文的研究对于类似的软岩隧道修复提供了定量化的参考依据，强调了在设计修复方案时，需要充分考虑地质条件、施工过程中的扰动影响以及有限元分析的结果。这对于隧道工程的设计者和实践者来说，具有实际的工程指导价值，有助于提高隧道施工的安全性和效率。