高楼山特长隧道风险评估与关键控制技术的模拟计算结果分析

1.位移分析

从下图中可以看出，由于施工工序原因，在水平方向上最大位移出现在左拱腰处，约是1.0 mm；在竖直方向上，最大位移出现在拱顶（4.3 mm）和仰拱（11 mm）处，趋势是向隧道净空方向收敛，水平方向位移远小于竖直方向。

图6-38　初期支护水平方向位移变化

图6-39　初期支护竖直方向位移变化

2.初期支护受力分析

图6-40～6-43给出了计算模型在隧道仰拱封闭后喷射混凝土和锚杆应力分布的特征。从图中可以看出，锚杆主要以受拉为主，拱腰部位受力较大，最大拉应力为左拱腰处的76.7 MPa，只有在拱脚范围内出现受压现象，最大压应力为4.8 MPa。从全断面来看，锚杆整体上受力较大，在维护围岩稳定性方面起着重要作用。

从喷射混凝土受力图6-43～6-43可以看出：喷射混凝土在两侧边墙处所受应力最大，最大应力为左边墙处的7.9 MPa；在仰拱处最小，最小应力为2.0 MPa。弯矩使拱部和仰拱内侧受拉，仰拱最大弯矩为186 kN·m，使边墙外侧受拉，左边墙最大弯矩为173 kN·m。

图6-40　锚杆受力计算结果

图6-41　喷射混凝土轴力图(www.xing528.com)

图6-42　喷射混凝土弯矩图

图6-43　喷射混凝土应力图

3.二次衬砌受力分析

从钢筋混凝土受力图6-44～46可以看出：二衬在两侧边墙处所受应力最大，最大应力为3.5 MPa；在仰拱处最小，最小应力为1.1 MPa。弯矩使墙脚外侧受拉（401 kN·m），使仰拱内侧受拉（193 kN·m）。

图6-44　二衬混凝土轴力图

图6-45　二衬混凝土弯矩图

图6-46　二衬混凝土应力图