基于强度折减理论的浅埋偏压隧道稳定性分析

摘要

针对西柏坡至阜平高速公路保定段某软弱围岩浅埋偏压隧道结构的稳定性问题,采用有限元强度折减法结合尖点突变理论,模拟了施工过程中隧道拱顶沉降值、左右边墙水平位移值的动态变化过程,获得了临界状态下拱顶沉降值和边墙水平位移值以及相应的折减系数,为隧道结构稳定性预测提供科学数据。对极限状态下围岩塑性区的分布及发展规律进行了计算分析。结果表明,依托隧道浅埋侧在拱顶及拱肩方向产生潜在破裂面,随着强度折减会引起支护结构的失稳;深埋侧在拱脚向坡顶方向形成破裂带,深埋测塑性区发展快、范围大,极限状态下演化为坡顶至坡底的整体滑动破坏形式,施工时应加强这些部位的监控量测。