浅埋黄土隧道围岩压力计算方法

摘要

结合浅埋黄土隧道实际的破坏形式,构建浅埋黄土隧道的破坏模式,基于极限平衡理论推导围岩压力的计算公式,并根据围岩滑裂面上的应力状态推导围岩破裂角的计算公式。将此方法得到的破裂角、围岩压力计算值分别与现场实测值和既有的谢家烋法、太沙基法、易小明法的破裂角计算值进行对比,以验证所用计算方法的正确性和有效性,并分析不同参数对围岩破裂角、围岩压力的影响规律。结果表明:围岩破裂角和围岩压力的本文计算值均与实测值最接近;围岩破裂角随侧压力系数、内摩擦角和隧道埋深的增大而减小,随矢跨比的增大而增大;围岩压力随侧压力系数、土体内摩擦角和黏聚力的增大而减小,随矢跨比、隧道埋深和土体重度的增大而逐渐增大。本文围岩压力和破裂角的计算方法克服了既有研究方法的不足,充分考虑了侧压力系数、矢跨比、埋深、内摩擦角、黏聚力及重度对围岩压力的影响。