地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力解

发布时间：2017-09-30 02:05

  本文关键词：地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力解

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【摘要】：基于复变函数解法,借助Verruijt提供的保角映射公式,将含孔洞的半无限平面映射为圆环域,然后利用解析函数将圆环域内的复势函数展开成Laurent级数,并利用地表及洞周边界条件的级数展开式在圆环域上的收敛性对其进行求解,从而得到地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力场。利用该解析解研究各因素对隧道围岩稳定性影响的结果表明:当隧道埋深较小时围岩以拉—剪综合破坏为主,埋深较大时围岩主要发生边墙剪切破坏,且埋深越大剪切区的范围及半径越大;地面荷载越大,围岩产生的塑性区范围及其半径越大,且随着地面荷载的增大,塑性区沿着一定角度向地表方向扩展,容易产生地层坍塌;侧压力系数较大时,围岩以剪切破坏造成的整体失稳为主,侧压力系数较小时,围岩以拉—剪综合破坏为主,且侧压力系数越小越易发生地层坍塌。
【作者单位】： 北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心;
【关键词】： 浅埋隧道 围岩应力 围岩稳定性 解析解 复变函数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51134001) 交通部建设科技项目(2013318Q03030)
【分类号】：U451.2
【正文快照】： 隧道围岩应力与变形分析是隧道设计的重要内容,目前已取得了不少研究成果[1-2]。但这些研究成果主要针对深埋隧道[3],将围岩视为无限介质,忽略了地表边界条件的限制。近些年城市轨道交通和水下隧道[4]逐渐兴起,这类隧道多为浅埋隧道[5],在进行分析时必须考虑地表边界对隧道的

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本文编号：945495