隧道开挖并跟进锚喷支护后，拱顶沉降不太对劲，求指教

ycs008

各位高人，跪求指教。我用flac3d计算隧道开挖（每次开挖5米），开挖后紧跟初支（锚杆和喷射混凝土，用shell单元），没有二衬。我设置了隧道拱顶的沉降位移监测点。也是每隔5米设置一个监测点，隧道轴向长100米，坐标系：y=0在隧道开挖的起点，y=100在隧道结束点上，z方向为隧道中心点指向地表方向。我在开挖第一步5米时，后面95米的拱顶沉降（确切说是预沉降，因为还没有开挖），开挖第二步时，后面的90米还没有开挖，因此这90米未开挖的隧道相应的拱顶点沉降很小，而已经开挖的10米隧道的拱顶有较大的沉降位移。现在的问题是，我针对监测点在y=50这个断面的拱顶处，从开挖第一步开始，每次开挖后立即施加锚喷支护，然后计算达到平衡（solve rat 1e-5），就这样在前面这50米开挖的每一步计算平衡后都记录这个监测点（y=50米断面顶点沉降）的沉降值，直到开挖到该断面处，mo null这一部分单元，然后紧跟锚杆和喷混凝土（shell），然后开始solve达到平衡，但问题出现了，前面开挖引起的沉降都是正常的（拱顶下沉），但这一步开挖后立即跟支护，solve平衡后该监测点的竖向沉降值不是继续增加（下沉），而是减小（有被抬升，但总的沉降值是向下的，只不过比上一步开挖稳定后的最终沉降值小），不知道为什么？另外，我设置的20个监测拱顶沉降的点，的计算结果，也有类似的奇怪现象，就是说，假设是第三个监测点（y=15米的断面的拱顶点），在前两个开挖步，其沉降值是正常向下，且第二步开挖后的沉降量比第一步开挖后的沉降量要大，这都很正常，但开挖到第三步，开挖后，立即跟进喷混凝土（shell）锚杆，且锚喷支护也跟进到紧挨掌子面，而且这个监测点也在掌子面上，在solve后达到平衡，这个监测点的稳定沉降结果是比上一个计算步平衡结束时要小，也就是说这一点在开挖后跟进锚喷计算平衡后，其拱顶上升了若干，但在以后的开挖计算，这点在每步的计算平衡时的最终沉降量又开始平稳下降，即又开始向下沉，直到开挖远离该点，影响很小，这是符合正常规律的，

图片上的y轴是y=50时拱顶沉降量，x轴是开挖的进尺，在前50米时，y轴记录的是预沉降，而在后50时，y轴记录的是沉降（已经开挖空了）。沉降值y都已经乘以负号，变为正值了，本来是负的，因为是在模型中沿z轴向下的沉降。
跪求高人指点。

ycs008

对了，补充一下我的命令流，这个命令流我每次开挖是2米，但结果都是一样的，我的所有的shell单元用的都是一个id号，就是每一步开挖的shell的id都是1
res initialstress.sav
;清零
ini xdis=0 ydis=0 zdis=0
ini xvel=0 yvel=0 zvel=0
;初支（无二衬）情况下
;设置监测点，在y=50处设置拱顶沉降，收敛，挤出变形
def monit
array shoulian(3),jichuvetical(5),jichuhorizontal(4)
chenjiang=gp_near(0,50,3.7);
shoulian(1)=gp_near(3.7,50,0)
shoulian(2)=gp_near(3.7,50,-1.45)
shoulian(3)=gp_near(3.7,50,-4.35)
jichuvetical(1)=gp_near(0,50,0)
jichuvetical(2)=gp_near(0,50,1.65)
jichuvetical(3)=gp_near(0,50,-1.45)
jichuvetical(4)=gp_near(0,50,-2.9)
jichuvetical(5)=gp_near(0,50,-4.35)
jichuhorizontal(1)=gp_near(0,50,0)
jichuhorizontal(2)=gp_near(0.825,50,0)
jichuhorizontal(3)=gp_near(1.65,50,0)
jichuhorizontal(4)=gp_near(2.475,50,0)
end
monit

;定义锚杆
def maogan
xxqb=3.7
xxqe=6.2
yy1=y1-1
loop yy(y0,yy1)
danhudu=3.1415926/180
;拱部锚杆
loop ii(0,6)
xxb=3.7*sin(15*ii*danhudu)
zzb=3.7*cos(15*ii*danhudu)
xxe=6.2*sin(15*ii*danhudu)
zze=6.2*cos(15*ii*danhudu)
command
sel cable id maogan_id begin xxb yy zzb end xxe yy zze nseg 3
sel cable id maogan_id pro emod 45e9 xcarea 38e-3 gr_per 0.75 yten 12e4 gr_k 1.75e7 gr_c 2.0e5
endcommand
maogan_id=maogan_id+1
end_loop
;边墙锚杆
loop iii(1,3)
zzqb=-iii*1.45
zzqe=zzqb
command
sel cable id maogan_id begin xxb yy zzqb end xxe yy zzqe nseg 3
sel cable id maogan_id pro emod 45e9 xcarea 38e-3 gr_per 0.75 yten 12e4 gr_k 1.75e7 gr_c 2.0e5
endcommand
maogan_id=maogan_id+1
end_loop
end_loop
end
;喷混凝土，用壳单元
def shootconcrete
command
sel shell id 1 range y jinchi1 jinchi2 cyl end1 0 0 0 end2 0 100 0 rad 3.75 cyl end1 0 0 0 end2 0 100 0 rad 3.5 not
sel shell id 1 range y jinchi1 jinchi2 x 3.5 3.9 z -6.3 0
sel shell id 1 range y jinchi1 jinchi2 x 0 3.9 z -6.35 -6.1
sel shell  prop isotropic 21e9 0.24 thickness 0.22 density 2200  
end_command
end

def excav
;开挖步数50
loop n(1,50)
y0=n*2-2
y1=n*2
jinchi2=2*n-0.45
jinchi1=jinchi2-1.1
command
mo null range y jinchi1 jinchi2 group kaiwa
model null range y jinchi1 jinchi2 group chenqi
;开挖后应力释放
step 150
end_command
maogan
shootconcrete
command
print n
solve
end_command
xtable(1,n)=2.0*n
ytable(1,n)=gp_zdisp(chenjiang)
xtable(2,n)=2.0*n
ytable(2,n)=gp_xdisp(shoulian(1))
xtable(3,n)=2.0*n
ytable(3,n)=gp_xdisp(shoulian(2))
xtable(4,n)=2.0*n
ytable(4,n)=gp_xdisp(shoulian(3))
xtable(5,n)=2.0*n
ytable(5,n)=gp_ydisp(jichuvetical(1))
xtable(6,n)=2.0*n
ytable(6,n)=gp_ydisp(jichuvetical(2))
xtable(7,n)=2.0*n
ytable(7,n)=gp_ydisp(jichuvetical(3))
xtable(8,n)=2.0*n
ytable(8,n)=gp_ydisp(jichuvetical(4))
xtable(9,n)=2.0*n
ytable(9,n)=gp_ydisp(jichuvetical(5))
xtable(10,n)=2.0*n
ytable(10,n)=gp_ydisp(jichuhorizontal(1))
xtable(11,n)=2.0*n
ytable(11,n)=gp_ydisp(jichuhorizontal(2))
xtable(12,n)=2.0*n
ytable(12,n)=gp_ydisp(jichuhorizontal(3))
xtable(13,n)=2.0*n
ytable(13,n)=gp_ydisp(jichuhorizontal(4))
end_loop
end
set maogan_id=1
excav
save zhihu.sav

miaorenfeng2008

很期待高人指点

miaorenfeng2008

我也遇到过类似问题

ycs008

那你怎么解决的问题，我们一起交流交流吧，我qq394343652

gaoguangguang

你的命令流里 好像是先安装锚杆 混凝土 然后再开挖 是不是啊

cid2012

论坛上传命令流最好上传附件形式，因为直接复制会乱码。

tm_zjp

貌似不应该每次开挖后都计算平衡吧    这个平衡需要一定的时间，往往会很长，你开挖2m就计算平衡似乎有些问题  

fzjz12

楼主你是怎么解决这个问题的?

肖肖

开挖后需要应力释放，应力释放到达一定阶段后才可以加锚杆或者衬砌，这样比较符合实际的施工状况。