【摘要】：針對(duì)現(xiàn)有方法在上軟下硬巖質(zhì)地層中淺埋大跨隧道松動(dòng)壓力計(jì)算方面存在的問題,通過(guò)離散元數(shù)值模擬和正交試驗(yàn),分析了圍巖的松動(dòng)破壞機(jī)制、風(fēng)化層厚度和巖體中節(jié)理分布狀態(tài)對(duì)隧道松動(dòng)區(qū)形狀和范圍的影響規(guī)律及敏感性。結(jié)果表明:影響松動(dòng)區(qū)的主要因素依次為風(fēng)化層厚度、隧道埋深、貫通傾斜節(jié)理的傾角和間距、風(fēng)化層水平節(jié)理間距;松動(dòng)區(qū)可分為拱形和塌穿形兩種類型,其邊界曲線分別可用拋物線和乘冪函數(shù)近似表示。針對(duì)塌穿形松動(dòng)區(qū),通過(guò)回歸分析建立了地表松動(dòng)寬度和拱頂松動(dòng)土條水平長(zhǎng)度的計(jì)算公式。按照應(yīng)力傳遞原理,在松動(dòng)區(qū)內(nèi)以梯形微分巖土條為對(duì)象,通過(guò)分層積分,推導(dǎo)出可反映節(jié)理產(chǎn)狀和風(fēng)化層厚度影響的淺埋大跨隧道圍巖松動(dòng)壓力計(jì)算公式。工程實(shí)例計(jì)算表明,與現(xiàn)有方法相比,所提方法計(jì)算的松動(dòng)壓力值最小。
[Abstract]:In view of the existing problems in the calculation of loose pressure of shallow buried and large span tunnel in the upper soft and hard rock stratum, the loose failure mechanism of the surrounding rock, the influence of the thickness of the weathered layer and the distribution state of the joint in the rock mass on the shape and range of the loose zone of the tunnel are analyzed. It is shown that the main factors affecting the loosening area are the thickness of weathering layer, the depth of the tunnel, the angle and spacing of the inclined joints, the horizontal joint space of the weathered layer, and the two types of the loose zone, which can be divided into the arches and the collapse forms, and the boundary curves can be represented by the parabola and the power function. A formula for calculating the horizontal loosening width of the ground surface and the horizontal length of the loose soil strip in the vault is established. According to the principle of stress transfer, the trapezoid differential rock and soil strip is taken as the object in the loose zone. The calculation formula for the loosening pressure of the surrounding rock of a shallow buried large span tunnel which can reflect the influence of the joints and the thickness of the weathering layer is derived. Compared with the existing methods, the calculated pressure of loosening is the smallest.
【作者單位】： 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;中鐵隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(No.2012YJS091)
【分類號(hào)】：U451

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本文編號(hào)：2164835