基于岩体等级和隧道跨度耦合影响的卸荷拱研究

• 作者: 姜万春 崔传安 李大鹏 甄树新 董鑫
• 来源期刊: 建筑科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 直墙拱顶隧道 岩体等级 隧道跨度 耦合影响 卸荷拱 成拱规律
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 页码范围: 74-82
• 页数: 9页
• 分类号: TU452
• 字数: 5781字
• 语种: 中文

摘要

以直墙拱顶隧道为模型,取隧道顶部至地表路径为分析对象,通过路径上最大主应力曲线判定出卸荷拱内、外边界点,从而可以确定岩体中卸荷拱的范围；在此基础上,分析了隧道拱顶矢高对卸荷拱的影响情况,研究了岩体等级及隧道跨度对卸荷拱内、外边界点及临界成拱埋深的耦合影响规律.结果表明:对于直墙拱顶隧道,当隧道拱顶高跨比小于0.5时,拱顶矢高的变化对卸荷拱基本无影响；卸荷拱内边界点至隧道顶部距离随岩体等级的提高、隧道跨度的增大而增大；外边界点至隧道顶部距离随岩体等级的提高而减小,随隧道跨度的增大而增大；临界成拱埋深基本不受岩体等级的影响,但随隧道跨度的增大而增大；拟合得到了内、外边界点及临界成拱埋深的计算公式；通过该计算公式可以判断出隧道上部岩体中卸荷拱的范围,卸荷拱拱体厚度为卸荷拱区域岩体厚度的1/3,且随岩体等级的提高而减小,随隧道跨度的增大而增大.所得结论可为岩体地下工程的设计施工提供参考.