基于Hoek-Brown强度准则的浅埋隧道掌子面稳定性分析

• 作者: 张世民 付开 黄睿 杨桦 郭帅
• 来源期刊: 结构工程师
• 关键词: 浅埋隧道 掌子面 被动破坏 稳定性 极限支护力
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 地基基础|Foundation
• 页码范围: 156-163
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.15935/j.cnki.jggcs.2022.01.012

摘要

为了研究浅埋掌子面被动模式下的稳定性,构建浅埋隧道的二维被动破坏模式,被动破坏模式由有限个刚性平动多块体组成.将孔隙水压力视为外力进行做功,基于极限分析理论利用Hoek-Brown强度准则研究浅埋隧道掌子面被动破坏模式下的稳定性.通过虚功率原理推导得到浅埋隧道被动破坏模式下的极限支护力的目标函数,采用非线性规划求解函数得到其上限解.将本文方法和既有文献中的方法得到的结果进行比较,极限支护力的上限解随参数的变化趋势一致,误差范围最大仅为4.03％.研究分析了不同参数条件下浅埋隧道掌子面极限支护力的变化规律,结果表明:随着孔隙水压力系数ru和扰动因子D的增大,浅埋隧道掌子面的被动破坏机制下的极限支护力和被动破坏范围呈现逐渐增大的趋势,而随着GSI和参数mi的增大而减小;孔隙水压力对隧道的稳定性有着显著的不利影响.该方法可为浅埋隧道掌子面的被动破坏机制下支护力的设计优化提供参考.