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作者：于远祥;沈鹏;张永亮;王有发;
单位：西安科技大学建筑与土木工程学院;中铁北京工程局集团第一工程有限公司;国家管网集团建设项目管理分公司;
摘要：周期性掘进爆破致使隧道锚固围岩损伤程度逐步累积，其塑性区扩展甚至失稳，严重威胁隧道后续安全施工与运营。通过建立动静载作用下锚固围岩单元体受力模型，基于杆岩协调变形原理及爆破主频率衰减规律，研究锚固围岩在地应力、孔隙水压力、锚杆支护力等静荷载及掘进爆破动荷载作用下的损伤变形机理，推导了动静载作用下锚固围岩累积损伤后的塑性区及破碎区半径计算式，分析了不同因素作用下锚固围岩变形范围的演化规律。结果表明：动静载作用下隧道锚固围岩变形范围随着孔隙水压力、爆破冲击力、周边炮孔数量、损伤变量的增大而逐步增加，随地质强度指标的增大而减小；西气东输商南4~#隧道K85.0～K195.7段锚固围岩扰动损伤区范围为8 m,塑性区及破碎区半径分别为5.08,3.74 m;支护优化方案实施后，隧道拱顶下沉量减少了58%,侧墙相对移近量减少了60%,围岩变形控制效果良好。该研究为隧道安全高效施工提供了可靠保障。
关键词：隧道开挖;;锚固围岩;;动静组合荷载;;累积损伤;;支护优化
基金资助：国家自然科学基金项目(41702346)
