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软岩大变形影响因素多,软岩隧道在支护参数方面不存在统一的、合理的设计经验可供直接借鉴。本文以牡绥线双丰隧道工程为研究对象,根据双丰隧道DK466+565里程段具体的软岩变形及支护结构特性,结合现场的监控量测试验,应用MIDAS及ANSYS有限元分析软件对该隧道支护参数进行优化研究,主要研究内容如下:(1)隧道施工过程中的监控量测。通过监控量测反馈的信息指导施工,对隧道的施工过程施行动态管理,在软弱围岩条件较差的地段加强监控,确保施工安全。(2)围岩参数的位移反分析。根据现场监控量测数据,用Excel软件根据最小二乘法原理对现场监测数据进行曲线拟合,预测位移最终值。然后,利用基于MATLAB的BP神经网络对围岩力学参数进行反分析计算,并验算反演结果的精度。(3)双丰隧道支护参数优化。结合双丰隧道具体的施工方法及支护设计,利用MIDAS-GTS有限元分析软件,采用地层—结构模型对影响围岩及支护结构稳定性的因素进行分析,主要优化内容包括锁脚锚管的长度、喷射混凝土的标号和厚度、钢拱架的型号和间距,以及利用ANSYS有限元分析软件,采用荷载—结构模型对双丰隧道二次衬砌不同厚度进行内力计算,通过对数值模拟的结果进行对比分析,对双丰隧道支护参数进行优化。研究结果表明:①锁脚锚管的长度越长,对控制围岩收敛变形和支护结构受力有益,综合改善的效果和受力来看,锁脚锚管取5.0m。②喷射混凝土的标号及厚度越大,围岩稳定性越好,支护应力也增大,其选择也要结合具体的围岩情况,最终选择30cm厚的C30喷射混凝土。③钢拱架间距对围岩稳定性及支护受力影响较大,钢拱架型号越大,间距越小,对围岩收敛控制效果越好,但相对支护应力越大,最终选择0.6m间距的I22a钢拱架。④根据各工况的数值模拟结果得到的围岩收敛变形值,结合监控量测数据,确定隧道施工的预留变形量为15cm。⑤二次衬砌结构厚度太小,关键部位的抗裂性能较差,在满足设计和运营的要求下选择50cm厚的二次衬砌。