浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力极限上限分析方法

摘要

探讨将极限平衡理论引入浅埋隧道围岩压力分布进行浅埋隧道围岩压力上限计算的可行性.针对偏压浅埋矩形单洞隧道情况,通过引入水平偏压荷载系数的方式,讨论浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力的上限分析方法,并对获得的隧道围岩压力目标函数采用非线性规划方法进行优化计算.结果表明:水平和倾斜地表条件下,本文方法计算结果与已有计算结果均接近,可以证明本文方法的有效性.地表倾斜角度、围岩抗剪强度参数、隧道埋深、围岩容重和围岩计算内摩擦角均对浅埋偏压矩形单洞隧道围岩压力和破坏机构存在显著影响;极限平衡状态下偏压浅埋隧道会出现显著的非对称性破坏,破坏范围整体向埋深较大一侧偏转,工程实际应用中偏压效应和正确计算参数选取对分析偏压浅埋隧道稳定性极为重要.