鄭萬(wàn)高鐵隧道大型機(jī)械化施工支護(hù)優(yōu)化

金強(qiáng)國(guó)

(武九鐵路客運(yùn)專(zhuān)線湖北有限責(zé)任公司， 湖北 武漢 430200)

0 引言

隧道開(kāi)挖后，為有效約束和控制圍巖變形，保證施工、運(yùn)營(yíng)階段隧道的整體穩(wěn)定性，需要施作必要的支護(hù)結(jié)構(gòu)[1-3]。目前隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采用工程類(lèi)比法和經(jīng)驗(yàn)法，對(duì)于地質(zhì)條件較好的隧道，支護(hù)結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備較大，造成資源浪費(fèi)； 而對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道，支護(hù)參數(shù)的取值不準(zhǔn)確，容易造成安全事故[4-6]。在建鄭萬(wàn)高鐵湖北段隧道，軟弱圍巖占比大，開(kāi)挖面積大，采用大斷面、大型機(jī)械化施工，對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性提出了更高的要求。

針對(duì)隧道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，國(guó)內(nèi)許多專(zhuān)家、學(xué)者做了大量的工作。如： 彭立敏等[7]和黃小華等[8]采用不等式約束法以及罰函數(shù)法等對(duì)隧道整體式襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行研究； 黃波等[9]對(duì)淺埋偏壓公隧道的初期支護(hù)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析不同錨桿橫向間距和長(zhǎng)度下地表和拱頂沉降以及墻腰收斂的變化規(guī)律，并給出錨桿參數(shù)值； 沈才華等[10]采用彈塑性非線性有限元方法模擬卵礫石層淺埋公路隧道的開(kāi)挖和支護(hù)全過(guò)程，提出卵礫石層斜坡中淺埋大跨扁平公路隧道支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的優(yōu)化方案； 胡建敏等[11]基于烏鞘嶺隧道幾種典型斷面優(yōu)化的結(jié)果，運(yùn)用有限差分程序，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨桿參數(shù)(包括錨桿的最優(yōu)長(zhǎng)度、橫向間距和縱向間距等)進(jìn)一步優(yōu)化。以往的相關(guān)研究多數(shù)僅限于對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)中的某一個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，所采用的優(yōu)化方法也大多只是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，缺乏全面性、系統(tǒng)性和經(jīng)濟(jì)性，而且關(guān)于大型機(jī)械化施工條件下的大斷面隧道支護(hù)優(yōu)化研究相對(duì)較少。

本文首先基于通用設(shè)計(jì)圖A開(kāi)展支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，采用荷載-結(jié)構(gòu)模型[12-14]判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐； 然后對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備較大的項(xiàng)目進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，生成優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B； 最后采用荷載-結(jié)構(gòu)模型對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，進(jìn)而確定優(yōu)化方案的可行性，并將優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)工程中，進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)，驗(yàn)證優(yōu)化方案的合理性。

1 工程概況

1.1 隧道地質(zhì)條件

鄭萬(wàn)高鐵湖北段工程全長(zhǎng)約287 km，設(shè)計(jì)速度為350 km/h，隧道32.5座(香樹(shù)灣隧道跨重慶、湖北省界，計(jì)為0.5座)，隧線比約為58.4%，全線10 km以上隧道7座，隧道開(kāi)挖斷面平均面積約150 m2，屬雙線大斷面隧道，采用機(jī)械化大斷面施工工法。隧道Ⅳ、Ⅴ級(jí)軟弱圍巖占比較大，具體圍巖占比如表1所示。

表1鄭萬(wàn)高鐵湖北段隧道圍巖級(jí)別占比

Table 1 Proportions of surrounding rock grades in tunnels on Hubei Section of Zhengwan High-speed Railway

鄭萬(wàn)高鐵湖北段Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖主要涵蓋頁(yè)巖、灰?guī)r、白云巖、砂巖、泥巖、變質(zhì)砂巖、輝綠巖7種主要巖性，共計(jì)15種類(lèi)型，其中頁(yè)巖、灰?guī)r、白云巖、砂巖、泥巖5種巖性總占比為88.8%。

1.2 施工工法

鄭萬(wàn)高鐵湖北段工程隧道主要采用2種大斷面工法施工，即全斷面法和微臺(tái)階法。全斷面法為含仰拱一次開(kāi)挖(見(jiàn)圖1)，完成后初期支護(hù)立即閉合成環(huán)，隨后在安全步距范圍內(nèi)施作二次襯砌。微臺(tái)階法采用上下臺(tái)階2次開(kāi)挖，分為2種情況： 1)微臺(tái)階Ⅰ法，下臺(tái)階高度為仰拱高度，如圖2(a)所示； 2)微臺(tái)階Ⅱ法，臺(tái)階高3～4 m，如圖2(b)所示。

(a) 微臺(tái)階Ⅰ法

(b) 微臺(tái)階Ⅱ法

1.3 通用設(shè)計(jì)圖A支護(hù)參數(shù)

根據(jù)鄭萬(wàn)高鐵湖北段隧道地質(zhì)情況，依據(jù)通用設(shè)計(jì)圖A選擇其對(duì)應(yīng)的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行施工。通用設(shè)計(jì)圖A支護(hù)參數(shù)如表2所示。

2 支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究思路如圖3所示。

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試及安全性評(píng)價(jià)

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試概況

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)6座隧道共30個(gè)初期支護(hù)斷面的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)圍巖級(jí)別、埋深條件和施工工法分為5種工況，各工況信息如表3所示。

各斷面初期支護(hù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括圍巖壓力、錨桿軸力和噴射混凝土應(yīng)力，二次襯砌監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括初期支護(hù)與二次襯砌間接觸壓力以及二次襯砌混凝土應(yīng)力，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其對(duì)應(yīng)元器件如表4所示。

各監(jiān)測(cè)斷面采用6點(diǎn)監(jiān)測(cè)，分別為左邊墻、左拱腰、拱頂、右拱腰、右邊墻和仰拱，各測(cè)點(diǎn)布置如圖4所示。

表2 通用設(shè)計(jì)圖A支護(hù)參數(shù)

圖3 支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究思路

2.1.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)

2.1.2.1 評(píng)價(jià)方法

支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)主要根據(jù)TB 10003—2016《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》[15](簡(jiǎn)稱(chēng)為“規(guī)范”)，采用2種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行，一是應(yīng)力法，二是安全系數(shù)法。支護(hù)結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件采用的安全評(píng)價(jià)方法及其安全控制基準(zhǔn)值如表5所示。

表3 各工況信息

表4 監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目

2.1.2.2 初期支護(hù)安全性評(píng)價(jià)

對(duì)各工況下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，得到各工況下的時(shí)程曲線和包絡(luò)圖，如圖5—10所示，圖中錨桿軸力、鋼拱架應(yīng)力和噴射混凝土應(yīng)力均以受拉為正、受壓為負(fù)。

圖4 測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖

構(gòu)件名稱(chēng)及材料評(píng)價(jià)方法安全評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值錨桿(HRB400)應(yīng)力法210 MPa鋼拱架(Q235)應(yīng)力法130 MPa 鋼拱架+噴射混凝土(C25)支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)法1.8(受拉)、1.53(受壓)

圖5 錨桿軸力時(shí)程曲線

圖6 錨桿軸力包絡(luò)圖(單位： kN)

圖7 鋼拱架應(yīng)力時(shí)程曲線

圖8 鋼拱架應(yīng)力包絡(luò)圖(單位： MPa)

圖9 噴射混凝土應(yīng)力時(shí)程曲線

圖10 噴射混凝土應(yīng)力包絡(luò)圖(單位： MPa)

根據(jù)上述現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用安全評(píng)價(jià)控制基準(zhǔn)對(duì)各工況下初期支護(hù)的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如表6所示。

表6 初期支護(hù)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)

2.1.3 圍巖接觸壓力特征分析

對(duì)各工況條件下圍巖接觸壓力值進(jìn)行計(jì)算，按照圍巖級(jí)別、埋深條件進(jìn)行包絡(luò)分析，結(jié)果如圖11所示，圖中圍巖壓力以受壓為正、受拉為負(fù)。

根據(jù)規(guī)范中圍巖接觸壓力面積等效原則，將實(shí)測(cè)圍巖荷載轉(zhuǎn)換為規(guī)范中均布荷載模式，并將實(shí)測(cè)結(jié)果與規(guī)范值進(jìn)行比較，結(jié)果如表7所示。

通過(guò)對(duì)各工況條件下圍巖接觸壓力特征進(jìn)行分析可知，接觸壓力實(shí)測(cè)值小于規(guī)范值。深埋條件下，豎向荷載實(shí)測(cè)值約為規(guī)范值的20%； 水平荷載在Ⅳ級(jí)圍巖工況下實(shí)測(cè)值約為規(guī)范值的80%，Ⅴ級(jí)工況下實(shí)測(cè)值約為規(guī)范值的30%； 實(shí)測(cè)側(cè)壓力系數(shù)約為0.8～1.0。

(a) Ⅳ級(jí)、深埋 (b) Ⅴ級(jí)、深埋 (c) Ⅴ級(jí)、淺埋

圍巖級(jí)別埋深條件實(shí)測(cè)荷載值/kPa豎向水平規(guī)范荷載值/kPa豎向水平實(shí)測(cè)值/規(guī)范值豎向水平實(shí)測(cè)樣本量ⅣⅤ深埋27.6228.32153.7234.600.180.827深埋44.6434.04264.54105.810.170.3210淺埋28.1717.23480.04173.830.060.101

2.2 初期支護(hù)參數(shù)優(yōu)化分析

2.2.1 研究思路

初期支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究思路如圖12所示。

2.2.2 初期支護(hù)噴射混凝土+鋼架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

2.2.2.1 噴射混凝土+鋼架結(jié)構(gòu)安全性分析

結(jié)合鄭萬(wàn)高鐵隧道初期支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)際情況，依據(jù)圍巖級(jí)別、埋深條件等因素，本次優(yōu)化分析工況分為3種，如表8所示。由于Ⅴ級(jí)淺埋工況樣本量較小，所以本次優(yōu)化分析工況僅針對(duì)Ⅳ級(jí)深埋和Ⅴ級(jí)深埋2種進(jìn)行。

采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)數(shù)值計(jì)算方式，分析2種荷載(規(guī)范荷載、實(shí)測(cè)接觸壓力荷載)下各工況支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，結(jié)果如表9所示。由表9可知： 2種計(jì)算荷載下，計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范控制要求，表明支護(hù)結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)，且具有一定程度的優(yōu)化空間。

圖12 初期支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究思路

Fig. 12 Research idea of parameter optimization of primary support structure

表8 優(yōu)化分析工況

表9 支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算結(jié)果

將計(jì)算得到的最小安全系數(shù)與實(shí)測(cè)最小安全系數(shù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表10所示。由表10可知： 采用荷載-結(jié)構(gòu)模型計(jì)算得到的最小安全系數(shù)與實(shí)測(cè)最小安全系數(shù)大小相近，Ⅴ級(jí)深埋條件下隧道受力不利位置相同，表明實(shí)測(cè)圍巖荷載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，可以作為優(yōu)化方案的計(jì)算荷載。

表10實(shí)測(cè)與計(jì)算安全系數(shù)對(duì)比

Table 10 Comparison between measured and calculated safety factors

圍巖級(jí)別埋深條件類(lèi)型最小安全系數(shù)不利部位Ⅳ深埋Ⅴ深埋計(jì)算3.27(受拉)邊墻實(shí)測(cè)2.26(受壓)拱頂計(jì)算4.41(受壓)邊墻實(shí)測(cè)3.20(受壓)邊墻

2.2.2.2 噴射混凝土+鋼架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方案

擬定的各工況條件下噴射混凝土+鋼拱架支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方案如下：

1)Ⅳ級(jí)深埋格柵支護(hù)，優(yōu)先調(diào)整格柵間距均增至1.4 m，再減小噴混凝土厚度;

2)Ⅳ級(jí)深埋型鋼支護(hù)，優(yōu)先調(diào)整型鋼間距均增至1.4 m，再減小噴混凝土厚度或降低型鋼型號(hào)。

3)Ⅴ級(jí)深埋型鋼支護(hù)，調(diào)整型鋼間距增至1.2 m，減小噴混凝土厚度至0.27 m。

根據(jù)上述優(yōu)化方案設(shè)計(jì)思路，確定初期支護(hù)優(yōu)化方案及其參數(shù)，如表11所示。

表11 初期支護(hù)優(yōu)化方案

2.2.2.3 噴射混凝土+鋼架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案結(jié)構(gòu)安全性分析

采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，對(duì)實(shí)測(cè)荷載下各優(yōu)化工況支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析，結(jié)果如表12所示。由表12可知，各優(yōu)化方案的安全系數(shù)仍滿足規(guī)范要求。

2.2.3 二次襯砌結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化分析

2.2.3.1 二次襯砌結(jié)構(gòu)安全性分析

結(jié)合鄭萬(wàn)高鐵隧道二次襯砌設(shè)計(jì)實(shí)際情況，依據(jù)圍巖級(jí)別、埋深條件等因素，本次優(yōu)化分析工況共包括5種，如表13所示。

基于TB 10003—2016《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》確定荷載，根據(jù)《鐵路工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)手冊(cè) 隧道》(1995)，Ⅳ級(jí)圍巖二次襯砌承載比為50%，Ⅴ級(jí)圍巖二次襯砌承載比為70%，采用荷載-結(jié)構(gòu)模型對(duì)現(xiàn)階段二次襯砌各工況條件下結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行分析，用鋼筋混凝土計(jì)算二次襯砌安全系數(shù)，各工況條件下二次襯砌結(jié)構(gòu)安全性分析結(jié)果如表14所示。由表14可知： 現(xiàn)階段二次襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案安全系數(shù)較大，均具有一定程度的優(yōu)化空間，可進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

表12 優(yōu)化方案支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算結(jié)果

表13 二次襯砌計(jì)算工況

表14 二次襯砌安全性計(jì)算

2.2.3.2 二次襯砌參數(shù)優(yōu)化方案

擬定的各工況條件下二次襯砌結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究方案如下：

1)Ⅲ級(jí)圍巖深埋，單側(cè)貼面配筋；

2)Ⅳ級(jí)圍巖，拱墻及仰拱厚度均減小5 cm，構(gòu)造配筋；

3)Ⅴ級(jí)圍巖，拱墻及仰拱厚度均減小10 cm，構(gòu)造配筋。

根據(jù)上述優(yōu)化方案設(shè)計(jì)思路，確定二次襯砌優(yōu)化方案及其參數(shù)，如表15所示。

2.2.3.3 二次襯砌參數(shù)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)安全性分析

將優(yōu)化的結(jié)構(gòu)視為素混凝土結(jié)構(gòu)，采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)不斷調(diào)整襯砌承擔(dān)荷載的比例，分析優(yōu)化方案結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范要求最小安全系數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的極限承載比例，結(jié)果如表16所示。

表15 二次襯砌優(yōu)化方案

2.2.4 錨桿參數(shù)優(yōu)化分析

根據(jù)上述對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理，將不同工況下錨桿軸力實(shí)測(cè)值進(jìn)行匯總，結(jié)果如表17所示。

根據(jù)表17錨桿軸力匯總，分析不同工況條件下錨桿軸力的分布情況，結(jié)果如圖13所示。由圖13可知：錨桿在Ⅳ級(jí)深埋條件下受力較小，Ⅴ級(jí)深埋和淺埋條件下受力較大。因此提出優(yōu)化方案： Ⅳ級(jí)圍巖條件下可適當(dāng)增大錨桿間距，Ⅴ級(jí)圍巖條件下仍采用原設(shè)計(jì)參數(shù)。

2.2.5 超前支護(hù)參數(shù)優(yōu)化分析

鄭萬(wàn)高鐵隧道在超前支護(hù)措施保護(hù)下，基于掌子面穩(wěn)定性觀察及掌子面穩(wěn)定性分類(lèi)判定，各級(jí)圍巖所表現(xiàn)出的掌子面穩(wěn)定性狀態(tài)特征如表18所示。

表16 優(yōu)化方案荷載計(jì)算結(jié)果

表17 實(shí)測(cè)錨桿軸力統(tǒng)計(jì)

圖13 錨桿軸力分布圖

根據(jù)表18可知：Ⅳ級(jí)圍巖條件下，共有2種穩(wěn)定性狀態(tài)，即A穩(wěn)定和B局部掉塊； Ⅴ級(jí)圍巖條下，共有3種穩(wěn)定性狀態(tài)，即A穩(wěn)定、B局部掉塊和C上半斷面不穩(wěn)定。因此提出優(yōu)化方案： 較好Ⅳ級(jí)圍巖條件時(shí)超前支護(hù)可減弱，較差Ⅳ級(jí)圍巖及Ⅴ級(jí)圍巖條件時(shí)建議不優(yōu)化。

2.2.6 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B支護(hù)參數(shù)

根據(jù)上述通用設(shè)計(jì)圖A支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)以及支護(hù)參數(shù)優(yōu)化后對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性的分析，最終得到優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B，具體支護(hù)參數(shù)如表19所示。

表18 掌子面穩(wěn)定狀態(tài)特征

表19 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B支護(hù)參數(shù)

注： ※表示鋼筋混凝土。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的工點(diǎn)進(jìn)行斷面數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，所測(cè)斷面信息如表20所示。

表20 測(cè)試斷面信息統(tǒng)計(jì)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化后實(shí)測(cè)斷面各支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析，結(jié)果如表21所示。由表21可知： 初期支護(hù)結(jié)構(gòu)整體處于安全狀態(tài)，說(shuō)明優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B支護(hù)參數(shù)在實(shí)際實(shí)施中仍然是安全的。同時(shí)，支護(hù)優(yōu)化后，節(jié)約了工程成本，提高了材料利用率，減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的勞動(dòng)量。

表21現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化后支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算結(jié)果

Table 21 Calculation results of support structure after site optimization

圍巖級(jí)別埋深條件工法類(lèi)型錨桿軸力最大值/kN部位鋼拱架應(yīng)力最大值/MPa部位噴射混凝土安全系數(shù)最大值部位Ⅳ深埋微臺(tái)階Ⅰ法47.36右邊墻22.79左邊墻2.0(受拉)右邊墻安全性評(píng)價(jià)安全安全安全

3 結(jié)論與討論

1)鄭萬(wàn)高鐵湖北段隧道通用設(shè)計(jì)圖A支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)較大，均具有一定的安全儲(chǔ)備，可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2)深埋條件下，實(shí)測(cè)圍巖壓力豎向荷載約為規(guī)范值的20%，水平荷載在Ⅳ級(jí)圍巖條件下約為規(guī)范值的80%，Ⅴ級(jí)圍巖條件下約為規(guī)范值的30%； 實(shí)測(cè)側(cè)壓力系數(shù)為0.8～1.0。通過(guò)對(duì)有限元模型計(jì)算的安全系數(shù)與實(shí)測(cè)安全系數(shù)進(jìn)行比較，得到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)荷載數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，可以作為優(yōu)化方案的計(jì)算荷載。

3)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)后實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù)的分析可知，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖B初期支護(hù)結(jié)構(gòu)整體處于安全狀態(tài)，說(shuō)明優(yōu)化后初期支護(hù)在施工過(guò)程中是安全的，支護(hù)參數(shù)優(yōu)化是合理的。

本文提出的支護(hù)優(yōu)化過(guò)程可行，提高了大斷面法施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)了支護(hù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，可為類(lèi)似隧道工程支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考，對(duì)機(jī)械化大斷面開(kāi)挖法的推廣具有重要的意義。但也存在一些不足，諸如存在工況未考慮地層產(chǎn)狀、巖性，二次襯砌在支護(hù)體系中的定位不夠明確等問(wèn)題，這些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。