非线性破坏准则下浅埋隧道的稳定性分析

U451+.2; 隧道围岩压力值是浅埋隧道设计计算的重要参数.为进一步提高围岩压力计算结果的可靠性,以传统浅埋隧道坍塌模型为基础,提出了圆弧滑移面破坏模式,同时基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则,运用极限分析上限法推导了地震力作用下浅埋隧道围岩压力的计算公式,验证了计算结果的可靠性,并对影响因素进行了探讨.与实际工程和已有成果的对比分析证明了理论公式具有较高的可靠性和准确度.研究还发现:围岩压力受非线性系数和初始粘聚力的影响较为显著,非线性系数越大、初始粘聚力越小,围岩压力越大;随着待定参数K(水平围岩压力与竖向围岩压力的比值)的减小,水平围岩压力减小,竖向围岩压力增大;地震力对围岩压...

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Published in华南理工大学学报（自然科学版） Vol. 52; no. 7; pp. 107 - 118
Main Authors 傅鹤林, 常小兵, 胡凯巽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075 01.07.2024
Subjects
拟静力法
shallow buried tunnel
非线性破坏准则
protostatic method
circular slip surface
surrounding rock pressure
圆弧滑移面
nonlinear failure criterion
围岩压力
浅埋隧道
upper bound theory
上限定理
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ISSN1000-565X
DOI10.12141/j.issn.1000-565X.230370

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Summary:U451+.2; 隧道围岩压力值是浅埋隧道设计计算的重要参数.为进一步提高围岩压力计算结果的可靠性,以传统浅埋隧道坍塌模型为基础,提出了圆弧滑移面破坏模式,同时基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则,运用极限分析上限法推导了地震力作用下浅埋隧道围岩压力的计算公式,验证了计算结果的可靠性,并对影响因素进行了探讨.与实际工程和已有成果的对比分析证明了理论公式具有较高的可靠性和准确度.研究还发现:围岩压力受非线性系数和初始粘聚力的影响较为显著,非线性系数越大、初始粘聚力越小,围岩压力越大;随着待定参数K(水平围岩压力与竖向围岩压力的比值)的减小,水平围岩压力减小,竖向围岩压力增大;地震力对围岩压力的影响不容忽视,竖向地震力单独作用对围岩压力的影响最大,水平和竖向地震力共同作用的影响次之,而仅有水平地震力作用的影响最小.随着水平与竖向地震力系数的增大,围岩压力也在增大.分析结果对于大部分的隧道,尤其是易受地震影响的浅埋隧道研究具有较高的参考价值.
ISSN:1000-565X
DOI:10.12141/j.issn.1000-565X.230370