地表变坡下浅埋偏压隧道围岩压力计算方法

摘要

为研究地表变坡下浅埋偏压隧道围岩压力计算方法,采用极限平衡法求解隧道深、浅埋侧滑动阻力及水平侧压力系数,进而建立围岩压力计算公式.首先与规范公式计算结果进行对比,再通过算例分析变坡段坡度对浅埋侧滑动阻力及水平侧压力系数的影响规律,最后通过现场实测数据对所推公式计算结果进行对比分析与验证.研究结果表明:由于变坡段的存在,有变坡深埋侧围岩的垂直压力比无变坡的垂直压力小,水平压力保持不变;有变坡浅埋侧围岩的垂直压力比无变坡的垂直压力大,水平压力比无变坡的小,表明变坡段的存在对隧道浅埋侧围岩压力的影响较大.对比围岩垂直及水平方向偏压率,可知变坡段的存在降低了围岩垂直方向的偏压率,增大了围岩水平方向的偏压率,其主要受隧道浅埋侧滑动岩土体体量变化的影响.随上变坡面坡度增大,浅埋侧滑动阻力与水平侧压力系数逐渐减小,围岩垂直压力逐渐增大,水平压力逐渐减小,偏压现象逐渐严重.随下变坡面坡度增大,浅埋侧滑动阻力与水平侧压力系数呈先增大后减小的趋势,其主要受浅埋侧滑动块体体积与质量变化的影响.结果验证了分析模型与计算公式的合理性.