ISSN1672-2841CN44-1587/Z广东水利电力职业技术学院学报2023年第21卷第2期JournalofGuangdongPolytechnicofWaterResourcesandElectricEngineering，2023，Vol.21，No.2收稿日期：2022-07-01作者简介：冉光银，男，工程师，研究方向为隧道工程。40-44超前支护下苏家岩隧道掌子面稳定性分析冉光银（中铁十八局集团有限公司，陕西商洛710500）摘要：考虑到超前支护作用下初期支护未支护段的影响，以苏家岩隧道为对象，通过建立掌子面稳定分析模型，推导隧道安全系数目标函数，并进行优化求解；与模型试验结果进行对比分析，探究不同因素影响隧道安全系数的具体情况。结论如下：改变围岩黏聚力和内摩擦角、初期支护未支护段长度以及洞径尺度有利于提升隧道稳定性；掌子面锚杆加固强度与隧道安全系数呈线性关系，围岩内摩擦角较大时，掌子面锚杆加固强度对隧道稳定性作用较大，反之则较小；可通过布置掌子面锚杆密度来增强隧道稳定性，并将围岩力学参数代入稳定临界参数曲线，从而选定超前支护计算参数，确定施作方法。结果可为实际工况中超前加固后的隧道稳定性情况、超前支护参数和施工方法提供参考。关键词：超前支护；掌子面；安全系数；稳定性分析中图分类号：U451文献标识码：A文章编号：1672-2841（2023）02-0040-05随着我国铁路建设步伐加快，对铁路建设及其施工方法的要求越来越高。我国地形复杂，铁路建设常遇山地，因此隧道施工是铁路建设的重中之重，而掌子面稳定性掌控及支护等问题一直是隧道施工难点，所以隧道施工机械化成为主要发展方向。围岩地层施工时，采用高强度管棚、掌子面锚杆等材料进行超前支护会使施工成本过高，反之则稳定性欠缺，因此研究超前支护加固后隧道的稳定性具有重要意义。吕爱钟等[1]提出极限平衡理论分析法，从而定义稳定安全系数。李术才等[2]在隧道掌子面摄像图形基础上，建立隧道掌子面岩体结构表征体系。易文豪等[3]为判识铁路大断面岩质隧道施工特征，提出非均一性判别法。魏芸等[4]基于三维土工结构稳定分析，采用强度折减法计算结构整体安全系数。王洪新[5]研究不同形状下基坑抗隆起稳定安全系数变化规律，从而解决各种形状基坑稳定性分析难题。师晓权等[6]基于室内模拟试验，研究掌子面锚杆预加固技术并进行对比分析，明确该技术的作用特点。邓友生等[7]通过泰勒分析法，运用瑞典圆弧条分法计算土体的稳定安全系数，并利用数值模拟进行结果对比。阿比尔的等[8]基于有限元数值极限分析法量化隧道围岩，反映...
