不同跨度地下隧道围岩稳定性变化特征研究

摘要

为分析不同跨度地下隧道围岩稳定性的演变规律,采用理论分析和数值计算的方法对不同跨度地下隧道的围岩变形、应力分布以及塑性区范围等指标进行了对比分析,得到了隧道拱顶沉降、水平收敛的拟合公式.结果 表明:(1)由理论计算可知,圆形隧道围岩处于弹性状态时,围岩稳定性与隧道跨度关系不大,而当围岩处于弹塑性状态时,其稳定性随着跨度的增大而降低;(2)扁平隧道拱顶和底部位置的最大、最小主应力随隧道开挖的变化对围岩稳定性影响较小,隧道边墙位置最大主应力及其应力集中系数随跨度增大表现为先减小后增大,隧道边墙位置最小主应力及其应力集中系数随跨度增大而增大;(3)随着隧道跨度的增大,围岩塑性区纵深不断增大;当隧道跨度达到70 m时,边墙处塑性区、上部塑性区以及下部塑性区贯通在一起,边墙位置围岩最不稳定.