本文關(guān)鍵詞：地面荷載及圍巖自重作用下淺埋隧道的圍巖應力解

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【摘要】：基于復變函數(shù)解法,借助Verruijt提供的保角映射公式,將含孔洞的半無限平面映射為圓環(huán)域,然后利用解析函數(shù)將圓環(huán)域內(nèi)的復勢函數(shù)展開成Laurent級數(shù),并利用地表及洞周邊界條件的級數(shù)展開式在圓環(huán)域上的收斂性對其進行求解,從而得到地面荷載及圍巖自重作用下淺埋隧道的圍巖應力場。利用該解析解研究各因素對隧道圍巖穩(wěn)定性影響的結(jié)果表明:當隧道埋深較小時圍巖以拉—剪綜合破壞為主,埋深較大時圍巖主要發(fā)生邊墻剪切破壞,且埋深越大剪切區(qū)的范圍及半徑越大;地面荷載越大,圍巖產(chǎn)生的塑性區(qū)范圍及其半徑越大,且隨著地面荷載的增大,塑性區(qū)沿著一定角度向地表方向擴展,容易產(chǎn)生地層坍塌;側(cè)壓力系數(shù)較大時,圍巖以剪切破壞造成的整體失穩(wěn)為主,側(cè)壓力系數(shù)較小時,圍巖以拉—剪綜合破壞為主,且側(cè)壓力系數(shù)越小越易發(fā)生地層坍塌。
【作者單位】： 北京交通大學隧道及地下工程教育部工程研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 淺埋隧道 圍巖應力 圍巖穩(wěn)定性 解析解 復變函數(shù)
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51134001) 交通部建設(shè)科技項目(2013318Q03030)
【分類號】：U451.2
【正文快照】： 隧道圍巖應力與變形分析是隧道設(shè)計的重要內(nèi)容,目前已取得了不少研究成果[1-2]。但這些研究成果主要針對深埋隧道[3],將圍巖視為無限介質(zhì),忽略了地表邊界條件的限制。近些年城市軌道交通和水下隧道[4]逐漸興起,這類隧道多為淺埋隧道[5],在進行分析時必須考慮地表邊界對隧道的

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