公路隧道超前水平钻孔渗流应力耦合分析

摘要

为解决公路隧道超前水平钻孔塌孔问题,基于流固耦合原理,建立单水平钻孔渗流应力耦合模型,利用Geostudio对水平钻孔及其所处的土体进行应力渗流耦合分析。结果表明:孔隙水压力在水平钻孔附近没有变化,但其值在水平钻孔末端至1.1m间迅速增长,拟合直线斜率达到了0.62,1.1~4m间增长较缓,拟合直线斜率为0.36;在水平钻孔末端出现应力集中现象,易造成塌孔;由水平钻孔顶底面的应力数据σx、σy、τxy反算出土体C、Φ值,并判断出土体处于可塑状态且土体被定义为粉粘土,将结果与假定进行比较,验证了Geostudio计算模型的准确性。计算结果有助于公路隧道超前水平钻孔的优化设计。