基于三维随机坍塌模型的软岩隧道掌子面抗震稳定性的可靠度分析

摘要

采用对数螺旋曲线构建了软岩隧道掌子面的牛角破坏模式,利用拟静力法将地震力引入到牛角破坏模式中,考虑岩体参数及荷载的随机性,建立地震效应下软岩隧道掌子面的三维随机坍塌模型。将极限分析上限法和响应面法有机结合,对软岩隧道掌子面的抗震性进行了可靠度分析。研究表明,支护力、地质强度指标、单轴抗压强度、岩体重度以及地震力对隧道掌子面的可靠度均有显著影响。尤其是水平地震力和竖直地震力的影响更不容忽视,否则会明显高估计算结果,但是在计算精度要求不高的条件下可以忽略其相关性的影响。