在山区隧道修建中，进洞施工的安全至关重要。由于自然因素和人类活动，隧道洞口处地质条件与洞身段相比更差一些。传统的刷坡进洞方法，工程量大，边坡稳定性差，对环境影响较大，同时易引发边坡失稳，产生落石、崩塌、滑坡等次生地质灾害。有时即使采用其他辅助工法能够成洞，隧道运营后也会出现山体滑坡、渗水、崩塌、衬砌裂缝和变形等问题，后期维修、养护费用大，这将极大地增加工程在全寿命期内的总成本。因此，采用新的进洞施工工法是非常有必要的。

施工力学效应分析：

采用 FLAC ^3D 大型有限差分软件建立山体及隧道模型，对隧道进洞施工过程力学效应进行数值模拟分析。

刷坡计算模型

考虑到隧道的影响范围，计算模型左右各取60m，仰拱下取为60m，拱顶以上为覆土厚按照实际埋深考虑( 0～30m) ； 考虑到单元数量太多影响计算速度，纵向计算范围取50m。围岩土体的本构模型采用 M_o-hr-coulomb 理想弹塑性模型； 隧道拱部3m范围内为超前管棚注浆加固区域，超前管棚用 Beam 单元单独模拟。

刷坡计算参数

洞口段围岩主要以碎石、砂卵石及花岗闪长岩为主，围岩较为破碎按Ⅴ级围岩考虑，注浆加固后按Ⅵ级围岩 考虑，结合《铁路隧道设计规范 》( TB10003—2005)。

刷坡施工过程模拟

根据隧道洞口围岩地质条件，确定隧道的施工方案为： 先对右洞进口进行施工，然后对左洞进口进行施工。进洞施工过程数值模拟步骤为：（1）施做套拱；（2） 施做管棚注浆； （3）机械开挖进洞；（4）施做明洞。

刷坡计算结果分析

1 支护受力分析：

根据计算结果做出初期支护的主应力云图和进洞后初期支护拱顶主应力沿隧道纵向变化曲线。由于偏压原因，左洞所受的剪切应力远远大于右洞，致使左洞最小主应力以拉应力为主，而右洞以压应力为主，致使两曲线 特征明显不同。

2 支护变形分析：

根据计算结果做出洞口段初期支护位移云图和初期支护位移沿隧道纵向变化曲线，由于左洞洞顶地表呈斜坡状，在自然状态下坡体具有剪切滑移的趋势，导致左洞受到剪切应力作用，故使左侧初期支护位移较大。

3 地表沉降分析：

根据计算结果做出地表位移云图，随着埋深的逐渐增加，地表沉降逐渐变小，最大地表沉降出现于左洞上部覆土处，此处埋深为12m，最大地表沉降值为16mm，且沉降呈不对称分布，由于受地形影响，左侧沉降大于右侧沉降。

4 仰坡稳定性分析：

仰坡稳定是进洞施工的重点，为确保进洞技术的可行性，必须针对进洞之后的仰坡稳定性进行评价。应用强度折减法，计算进洞之前及进洞之后的仰坡安全系数。 2100433B