摘要(Abstract)：
为了分析公路隧道改扩建方案的可行性以及公路隧道不同改扩建施工工法时围岩扰动后的力学特性，以济南绕城高速港沟立交至殷家林枢纽段改扩建工程某公路隧道为研究对象，比选3种公路隧道改扩建方案；建立三维数值模型，对比最佳方案不同施工工法时的围岩力学特性；利用有限差分软件FLAC 3D内置的FISH语言对围岩塑性区体积求和计算，探讨左线公路隧道改扩建过程对右线公路隧道的影响。结果表明：综合考虑改扩建施工难度、运营安全性、后期提速、管养难度、工程造价等因素，确定公路隧道改扩建为双八车道隧道为公路隧道改扩建最佳方案；围岩位移随着公路隧道开挖深度的增加而增大，并且在开挖断面处增大最快；围岩的压应力集中区为公路隧道的拱脚处，而拱顶和拱底压应力较小并向拉应力转变；围岩塑性区破坏方式以剪切破坏为主，可及时施作支护结构控制围岩变形；综合考虑公路隧道改扩建施工的可行性、安全性和经济性，确定中隔壁法为公路隧道改扩建最优施工工法。
关键词(KeyWords)： 隧道工程;改扩建;公路隧道;数值模拟;施工工法;围岩稳定性;
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(52379102)
作者(Author): 刘天琦,冯现大,何家智
DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20240507.001
参考文献(References)：
[1] 交通运输部.2022年交通运输行业发展统计公报[EB/OL].(2023-06-16) [2023-10-10].https://xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/zhghs/202306/t20230615_3847023.html.
[2] 彭念.原位扩建隧道围岩力学响应机理研究[D].重庆：重庆大学，2010.
[3] 孙兴山，董会飞，苏兴炬，等.漳龙高速公路扩建隧道围岩力学特性三维有限元分析[J].隧道建设，2016,36(1):52.
[4] JIA Y L,XIA Y X,CHEN X D,et al.Force and deformation characteristics during the reconstruction and expansion of shallow single-tube tunnels into large-span multiarch tunnels[J].Advances in Materials Science and Engineering,2019,2019:2783784.
[5] 李秀地，蒋树屏，刘元雪，等.大断面小净距隧道原位扩建爆破振动控制[J].爆破，2014,31(3):85.
[6] 宋战平，张泽坤，程昀，等.既有公路隧道改扩建技术研究动态及展望[J].地下空间与工程学报，2023,19(4):1216.
[7] 叶连超，何江陵，李科，等.基于三角模糊数与GWO-ELM模型的公路隧道改扩建方案优选研究[J].现代隧道技术，2023,60(3):55.
[8] SWEENEY P.A study of interaction effects due to bored tunnels in clay[D].Cambridge:Massachusetts Institute of Technology,2006.
[9] CHEHADE F H,SHAHROUR I.Numerical analysis of the interaction between twin-tunnels:influence of the relative position and construction procedure[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2008,23(2):210.
[10] 柏谦，赵文，王鑫，等.既有改扩建浅埋岩石隧道的围岩压力计算方法研究[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(5):1562.
[11] 杨灵，韩立军，蔚立元.浅埋隧道洞口段Ⅳ级围岩开挖方案比选数值分析[J].现代隧道技术，2013,50(1):67.
[12] 周绍文，周勇狄，贾艳领.既有单线隧道扩建方案优化及施工力学行为分析[J].西部交通科技，2022(6):112.
[13] 刘泉声，张伟，卢兴利，等.断层破碎带大断面巷道的安全监控与稳定性分析[J].岩石力学与工程学报，2010,29(10):1954.
[14] 刘泉声，孙兴山，苏兴矩，等.后祠改(扩)建隧道施工方案优化分析[J].武汉大学学报(工学版),2016,49(4):545-546.
[15] 朱根桥，林志，朱育才，等.隧道原位扩建对邻近建筑物影响评估的研究[J].岩土力学，2012,33(增刊2):251.
