隧道围岩稳定性及其支护作用分析
张顶立
北京交通大学 城市地下工程教育部重点实验室,北京,100044
摘要：针对隧道设计中的围岩力学特性及其荷载效应、“支护-围岩”动态作用特点及支护结构体系的协同作用原理3个基本问题进行研究。首先基于对大量山岭隧道围岩变形监测结果的统计分析，指出围岩变形规律和基本特点，以隧道掌子面围岩变形加剧点、初期支护施作和围岩变形稳定作为3个关键节点对“支护-围岩”力学演化过程的作用特点进行分析。提出了“浅层围岩”与“深层围岩”组成复合围岩结构的新理念，对围岩失稳的动态特征进行阐述，并通过计算分析指出了隧道围岩失稳模式、失稳机理和失稳范围的确定方法。基于围岩失稳模式推导作用于支护结构的围岩荷载计算公式，它包括由浅层围岩确定的“给定荷载”和深层围岩传递的“形变荷载”两部分。建立支护结构体系的协同作用力学分析模型，分析了弹塑性条件下影响塑性区变化的关键因素，揭示了初步加固圈层与后续支护圈层的协同作用原理。研究结论对实现隧道工程的动态化、定量化设计和施工具有重要的指导意义。
关键词：围岩结构变形规律失稳模式与范围荷载效应协同作用
分类号：U456.1(隧道工程)
资助基金：国家自然科学基金(U1234210)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 9-18 )
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