1. 工程背景

高速公路隧道一般設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)間距的分離隧道，但有時由于地質(zhì)施工等因素的影響，兩隧道之間的間距會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的距離，不得不采用連拱隧道的布置形式。連拱隧道相比于常規(guī)的隧道，開挖斷面更大，施工過程也更為復(fù)雜，本案例應(yīng)用ABAQUS模擬連拱隧道的開挖、支護(hù)過程，主要涉及地應(yīng)力平衡、多步驟開挖與支護(hù)等。

2. 幾何模型

3. 材料參數(shù)

地層以及支護(hù)的材料參數(shù)如下圖所示

4. 邊界條件

模型底部約束三個方向的位移，左右、前后面各約束法向位移。同時，地應(yīng)力采用Geostatic分析步自動平衡。

5. 計算結(jié)果

通過三維分段開挖的數(shù)值模擬，可以得到圍巖應(yīng)力沿縱深方向的變化規(guī)律：在主洞開挖推進(jìn)過程中，除上下圍巖有較大的應(yīng)力釋放外，其掌子面亦有一定程度的應(yīng)力釋放。隧道推進(jìn)過程中,隧道前方和后方一定范圍內(nèi)的圍巖應(yīng)力狀態(tài)受開挖擾動影響而產(chǎn)生一定程度的應(yīng)力集中。左右洞縱向開挖對拱頂部位圍巖的位移隨著工程的開挖呈現(xiàn)增大的趨勢，其最大值位于左右洞的頂拱部位。從三維數(shù)值模擬開挖順序的計算結(jié)果來看，三維數(shù)值模擬更真實(shí)地體現(xiàn)了實(shí)際工程交錯開挖對圍巖前后段的影響:當(dāng)隧道開挖到某段時，在隧道縱深方向，之前開挖的30m處以外的圍巖應(yīng)力和位移幾乎不受影響。

6. 電腦配置

CPU：i7-11700，RAM：16G，6核12線程并行計算耗時：6分25秒