随着隧道数量的日益增多,由于复杂地形条件,施工方法、施工顺序的不同产生隧道偏压的现象普遍存在。如何合理选择施工方法和施工顺序,减小地形偏压对结构受力的影响,成为许多学者研究方向。本文以湖南省安乡至慈利高速公路为背景,采用有限元分析程序Midas GTS/NX,建立软弱围岩浅埋偏压下连拱隧道模型,根据双侧导洞法施工,进行数值模拟计算,讨论偏压连拱隧道力学行为,并结合现场监控数据,进行深入研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)讨论双连拱隧道围岩压力荷载计算分析方法,对隧道深、浅埋及软弱围岩偏压条件下隧道围岩压力的计算方法进行研究。根据数值模拟基本理论,确定数值模拟所需基本数据参数,以最大限度符合实际施工情况。(2)通过对雷家台隧道的监控量测数据分析处理,结合数值计算结果,对支护结构进行安全性评价,为隧道施工和长期使用提供安全信息。(3)基于隧道动态施工数值模拟理论,对浅埋偏压大断面隧道的空间效应进行模拟分析,包括围岩的位移、围岩的应力、喷射混凝土应力、隧道锚杆的轴力、钢拱架轴向应力、二次衬砌应力以及中隔墙的动态受力变化现象。最后得出中隔墙、支护结构力学行为规律以及合理施工顺序。(4)设计了三种符合场地情况的穿越方案,建立了三种不同穿越方案的数值计算模型,分别对大偏压隧道超浅埋段采用按无偏压设计、按反压法设计、按大偏压设计三种穿越方案进行了模拟计算,并分别对围岩应力、隧道周边位移进行了比较和分析。