既有公路隧道单、双侧扩挖力学特性差异研究
张发明1，钟 剑2，郑 烨2，顾程辉3，张 罗4*
(1. 台州市高速公路管理中心，浙江 台州 318000; 2. 台州交投高速公路有限公司，浙江 台州 318020;3. 台州市公路水运工程监理咨询有限公司，浙江 台州 317000; 4. 西南交通大学 极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室，四川 成都 610031)
摘 要： 为探究既有公路隧道在不同扩挖方式下的力学特性，以甬台温高速改扩建项目塘岭隧道段为工程背景，使用有限元软件FLAC3D建立了三维数值仿真模型，模拟隧道扩建过程，并对比分析了单、双侧扩挖方式下隧道围岩变形、支护结构受力、塑性区范围的特点。研究结果表明：1)2种扩挖方式下，围岩变形规律相似，但双侧扩挖时，隧道最大水平位移值、拱顶沉降值、仰拱隆起值均最小;2)隧道双侧扩挖时，支护结构受到的最大主应力峰值更小，受到的最小主应力峰值接近;3)2种扩挖方式下，围岩塑性区分布规律相似，但双侧扩挖时，围岩塑性区体积最小。因此，隧道双侧扩挖在控制围岩变形、支护结构受力、围岩稳定性方面均优于单侧扩挖。该研究成果可为隧道改扩建工程提供参考。
关键词： 隧道原位扩建; 单侧扩挖; 双侧扩挖; 力学特性; 数值模拟
引文格式： 张发明，钟剑，郑烨，等. 既有公路隧道单、双侧扩挖力学特性差异研究[J]. 市政技术，2025，43(7)：131-139. (ZHANG F M，ZHONG J，ZHENG Y，et al. Study on mechanical characteristics comparative of unilateral versus bilateral expansion excavation in existing highway tunnels[J]. Journal of municipal technology，2025，43(7)：131-139.)