隧道围岩与初衬间的相互作用研究

摘要

对隧道围岩与初衬之间的相互作用进行了研究,并对二次衬砌前的围岩和初衬中应力与位移及其释放进行了计算分析。首先利用线性黏弹性理论,导出了隧道开挖后围岩和初衬中的应力与位移;然后选取Maxwell和Poyting-Thomson三参数固体流变模型模拟围岩,研究了隧道围岩与初衬之间的相互作用;最后结合公路隧道施工,计算了二次衬砌前的围岩应力和位移及其释放率、围岩与初衬间相互作用、释放荷载分担系数,并依此探讨了初衬混凝土的最小厚度与释放荷载分担系数之间的关系。结果表明,初衬混凝土的厚度小于最小厚度时,初衬混凝土中会出现拉应力,而初衬混凝土的厚度大于容许厚度时,不利于围岩的载荷和变形释放。