岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (9): 2471-2484.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1444
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孙闯1,兰思琦1,陶琦2,关喜彬2,韩希平2
SUN Chuang1, LAN Si-qi1, TAO Qi2, GUAN Xi-bin2, HAN Xi-ping2
摘要: 隧道拱顶塌方是一个渐进性破坏的过程,为研究深埋隧道软弱围岩拱顶渐进性塌落特征,基于极限分析上限定理和非线性Hoek-Brown破坏准则,建立了深埋隧道三维渐进性塌落机制,推导了考虑孔隙水压力作用下的塌方全过程塌落体曲面解析解,绘制了拱顶渐进性塌落形态三维曲面图,分析了相关参数单一变化时塌落体形态特征以及不同孔隙水压力作用下各参数对塌落体重力和隧道支护力的影响规律。结果表明:表征岩体特征的无量纲参数、重度、孔隙水压力和岩体抗拉强度对渐进性塌方塌落体形态、重力和支护力有显著影响;深埋隧道围岩物理力学参数在渐进性塌方过程中逐渐减弱,主要体现为岩体强度随变形的发展逐渐衰减直至一个残余值,围岩强度的衰减情况和残余强度大小对塌落体重力和隧道支护力有一定影响。理论计算得到的隧道拱顶塌落形态与实际隧道工程F3断层破碎带隧道拱顶塌方范围基本吻合,验证了理论计算结果对预测隧道拱顶渐进性塌方塌落体范围的适用性,研究成果可为软弱围岩深埋隧道施工设计及安全防护提供理论依据。
中图分类号: U451| [1] | 李培涛, 刘泉声, 朱元广, 高峰, 范利丹, . 煤矿深部巷道大变形分步联合控制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 591-612. |
| [2] | 江学辉, 颜建伟, 罗文俊, 李佳宝, 徐长节. 纵向压力和加固钢板对隧道力学性能影响的解析解[J]. 岩土力学, 2024, 45(6): 1623-1632. |
| [3] | 李林, 孙砖芹. 考虑基质吸力影响的非饱和路堤三维稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(4): 1014-1025. |
| [4] | 张佳威, 崔臻, 张翔宇, 曹俊, . 高地应力环境下跨活断层隧道抗错断铰接设计试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(11): 3333-3344. |
| [5] | 刘天翔, 朱鸿鹄, 吴冰, 李豪杰, 胡乐乐, . 埋入式应变感测光缆-冻土界面渐进破坏机制研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(1): 131-140. |
| [6] | 周晓敏, 马文著, 张松, 宋宜祥, 刘勇, 和晓楠, . 渗流条件下隧道锚注复合围岩体的解析方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 206-220. |
| [7] | 张硕成, 陈文化. 考虑不均匀冻胀土体-衬砌隧道在寒区的振动响应[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1467-1476. |
| [8] | 阮永芬, 张虔, 乔文件, 裴利华, 闫明, 郭宇航, . 基于C-V-T模型的盾构穿越既有桥梁施工风险评估[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 552-562. |
| [9] | 崔光耀, 麻建飞, 宁茂权, 唐再兴, 刘顺水, 田宇航, . 超大矩形顶管盾构隧道近接下穿高铁施工 加固方案对比分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 414-424. |
| [10] | 董建华, 徐斌, 吴晓磊, 连博, . 隧道分级让压支护作用下围岩 弹塑性变形全过程解析[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2123-2135. |
| [11] | 李鹏飞, 勾宝亮, 朱萌, 高晓静, 郭彩霞. 基于镜像法的隧道地表沉降时间效应计算方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 799-807. |
| [12] | 袁帅, 冯德旺, 张森豪, 邢运鹏, 柯尊启, . 考虑水力参数空间变异性的盾构 隧道开挖面稳定性分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3153-3162. |
| [13] | 屈春来, 付迪, 刘世伟, 冷先伦, 李建贺, 孙熇远. 非均质成层边坡极限承载力上限分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(10): 2923-2932. |
| [14] | 宋战平, 郭德赛, 徐甜, 华伟雄, . 基于非线性模糊层次分析法的TBM 施工风险评价模型研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1424-1433. |
| [15] | 吴奔, 刘维, 史培新, 付春青. 盾构隧道掘进面失稳螺旋破坏机制分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 767-774. |
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