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HansJournalofCivilEngineering土木工程,2025,14(8),2127-2134
PublishedOnlineAugust2025inHans./journal/hjce
/10.12677/hjce.2025.148230
基于FLAC3D的隧洞循环进尺数值模拟分析
李旭辉
华北水利水电大学地球科学与工程学院，河南郑州
收稿日期：2025年7月26日；录用日期：2025年8月16日；发布日期：2025年8月28日
摘要
为确定某抽水蓄能电站引水隧洞浅埋V级围岩段的合理开挖循环进尺，保障施工安全与效率，采用
FLAC3D建立三维数值模型，模拟全断面法下1m、1.5m、2m、2.5m四种循环进尺的开挖过程，分析
围岩位移、支护结构内力及塑性区分布特征。结果表明：随着循环进尺增大，拱顶沉降(6.1mm→6.83
mm)和水平净空收敛(6.14mm→6.94mm)略有增加，但均满足允许值；支护结构内力(锚杆轴向应力、
弯矩)显著增大，1.5m进尺时锚杆轴向应力比1m增大1.2倍，2m时比1.5m增大2.4倍，2.5m时比2m
增大3.4倍，而1.5m进尺时支护内力相对较小；1~2m进尺时围岩塑性区未连贯成环，稳定性较好，2.5
m时塑性区略有扩展但仍可控。综合围岩稳定性与支护受力分析，全断面法循环进尺1.5m为最经济合理
的选择，既满足开挖稳定要求，又优化了支护内力分布，可为类似工程提供参考。
关键词
FLAC3D，隧洞开挖，循环进尺，数值模拟
FLAC3D-BasedNumericalSimulation
AnalysisofTunnelExcavation
AdvanceRates
XuhuiLi
CollegeofGeosciencesandEngineering,NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,
ZhengzhouHenan
th,2025;accepted:Aug.16th,2025;published:Aug.28th,2025
Received:Jul.26
Abstract
Todeterminethereasonableexcavationcycleadvanceratefortheshallow-buriedGradeV
文章引用:李旭辉.基于FLAC3D的隧洞循环进尺数值模拟分析[J].土木工程,2025,14(8):2127-2134.
DOI:10.12677/hjce.2025.148230
李旭辉
surroundingrocksectionofawaterdiversiontunnelinapumped-storagepowerstationandensure
constructionsafetyandefficiency,a3DnumericalmodelwasestablishedusingFLAC3D.Themodel
simulatedtheexcavationprocessofthefull-facemethodwithfourcycleadvancerates(1m,1.5m,
2m,2.5m),andthecharacteristicsofsurroundingrockdisplacement,supportstructureinternal
force,andplasticzonedistributionwereanalyzed.Theresultsindicatethat:withtheincreaseof
cycleadvancerate,thevaultsettlement(6.1mmto6.83mm)andhorizontalclearanc
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