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摘要：为了研究浅埋条件下某排涝隧洞全断面法下穿道路施工对围岩的影响情况，本文采用数值模拟的方法，从隧洞洞周位移、地表沉降、围岩塑性区等方面对围岩的变形情况进行了分析。结果表明：采用全断面法施工时，隧洞周周位移与地表沉降均满足相关行业经验及规范的要求，能保证正常安全施工；与其他部位相比，拱顶上方塑性区范围最大，呈梯形状分布，应加强对该区域的超前支护和注浆补强，研究结果可为类似工程的设计与施工提供参考。
关键词：浅埋隧洞；全断面施工；穿越道路；围岩变形
因地区经济发展与基础设施建设的需要，新建工程往往面临着在既有建（构）筑物周围进行近距离施工的问题。特别是在较小埋深、软弱围岩条件下，对新建隧洞工程如何减小围岩扰动、安全、快速穿越既有道路的研究将有着极为重要的意义。
1 工程概况
某排涝隧洞全长约1.53km，按照无压洞设计，截面采用城门洞型，开挖断面底部净宽5.4m，净高6.0m。隧洞工程将下穿一条县级公路，该区域围岩属Ⅴ类围岩，地下涌水量较小，拟采用掘进机进行全断面开挖，进尺为1m，初期支护结构为钢支撑+喷护钢筋网混凝土，厚22cm。
2 计算模型与参数
数值模拟采用FLAC3D软件，模型尺寸为X（横向）×Y（纵向）×Z（竖向）=50 m×15 m×42m，由53070个单元、58240个节点组成，模型中围岩材料采用摩尔-库仑模型，支护结构采用弹性模型。计算目标断面埋深为11m。
表1 模型的计算参数
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3 计算结果分析
3.1 围岩位移
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图1 围岩位移云图
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图2 围岩塑性区分布
从图1可知，（1）竖向位移：拱顶下沉1.29 mm，底部隆起1.77mm，竖向位移相对收敛值为0.057%，小于规范[1]允许值0.20%。
（2）水平位移：左、右侧边墙向洞内临空面方向位移成对称分布，洞内最大水平收敛为2.16mm，位于隧洞边墙中部，水平位移相对收敛值为0.040%，同样不超过规范允许值0.20%。
（3）地表面位移：地表沉降0.49 mm，远小于道路交通行业对路面沉降控制的经验值[2]20mm要求。说明全断面施工方法保证了开挖断面的支护结构及时闭环，能有效控制隧洞上方的地表沉降，从而减小对地面道路交通的影响。
3.2 围岩塑性区
从图2可知，拱顶上方塑性区最大，呈上小下大的梯形状分布，深度约为4m。其次为边墙中部，随着距开挖区横向距离的增大，范围逐渐减小，深度约为1.8m。因此，需要加强拱顶以上5m以内及边墙外侧2m以内围岩的超前加固并确保支护结构及时形成闭环。
4 结论与建议
（1）掘进机全断面短进尺开挖并及时进行支护的施工方法，能有效减少施工对浅埋隧洞围岩的扰动，保证安全下穿既有道路。
（2）隧洞拱顶部位的围岩塑性区较深，施工过程中应加强对该部位的加固及监控量测。
参考文献：
[1]岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范：GB50086-2015[S].北京：中国计划出版社.
[2]赵琳，李豫东，刘章伟，等. 超浅埋隧道下穿高速公路施工沉降及控制研究[J]. 河南大学学报（自然科学版），2020，50（1）：118-126.
作者简介：
杨学奇，男，1991年，白族，硕士研究生，云南大理，助理工程师，从事水利水运工程建设管理工作。