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随着我国公路、铁路等基础设施建设的不断发展和完善,各种类型的隧道工程也不断加快建设的步伐,我国修建了不少长隧道、特长隧道以及隧道群,隧道占公路里程比重不断增大,同时隧道建设技术不断提高和成熟。同时,在隧道工程建设过程中,关注与研究隧道自身结构的稳定性和隧道围岩的沉降及受力的控制和分析尤其重要,也是整个隧道工程建设过程中的重中之重。隧道的稳定性和围岩的沉降量与隧道的埋深、围岩等级、开挖步距及开挖方式的选择、何种支护类型等许多因素有关。在进行隧道工程设计和施工时,必须充分对上述因素进行综合考虑,以确保隧道工程建设在稳定性、安全性、实用性和兼容性的基础上,最大程度上节约和节省建设资金。本文在综合了解了目前国内同类项目隧道建设经验上,以作者自身正在参与建设和管理的凤凰山隧道工程为背景,利用FLAC3 D数值模拟软件建立了凤凰山隧道的数值计算模型,进行了开挖及支护过程的数值模拟,研究各因素对凤凰山隧道施工稳定性和围岩沉降的影响。重点分析和综合考虑了隧道埋深、围岩等级、开挖步距和开挖方法及支护类型等影响隧道稳定性方面与围岩沉降量的因素,并对各因素产生的结果进行了分析和比对,给出了相关建议,为隧道工程施工提供参考和指导。本文基于FLAC3 D数值模拟软件,分解建立了隧道进口段和洞身模型,结合施工各种因素来进行分析和研究。同时,对施工过程中采用的超前预报和隧道监测采集的数据结果进行了比较分析。主要研究内容有:(1)介绍了凤凰山隧道工程概况,对其主体及施工组织设计等方面进行了说明;(2)进行了包括计算原理及土体本构关系等方面的FLAC3 D数值模拟软件的系统介绍,阐述了其在隧道工程数值模拟应用中的合理性及先进性;(3)进行了隧道洞口段和洞身的数值模拟分析,其中洞口段采用上下台阶法同时对两隧道进行施工,分析了开挖过程中的隧道竖向沉降和横向位移的变化规律,洞身段通过建立的不同的围岩等级、开挖方法、支护类型及埋深数据的数值模型,分析比较了上述诸因素的变化对引起的隧道沉降、应力及隧道稳定性方面的影响。(4)阐述了凤凰山隧道在施工过程中采用的超前预报和隧道监控量测的方法,并对现场实际进行的超前预报及现场监测的结果进行了比较和分析。本文共有图74幅,表26个,参考文献55篇。