地形因素及围岩类别对偏压隧道的影响效应分析

摘要

针对地形偏压隧道,综合考虑了围岩类别、横坡坡度、侧覆土厚和最大埋深等因素,利用正交试验法进行试验方案的优选,共选出25种正交试验方案进行弹塑性有限元数值模拟试验,然后将计算结果与现场实测值进行对比发现两者在规律上一致,最后进行直观分析和极差分析.通过对数值结果分析可知围岩类别的差异对地形偏压隧道的变形影响最为显著,其次为最大埋深.拱顶、仰拱以及拱腰的变形受侧覆土厚的变化影响较横坡坡度大,而拱脚则相反;结果也表明地形因素的变化对隧道靠近山体侧变形的影响略大于靠近沟谷侧的影响.同时发现侧覆土厚从5～35 m变化时偏压程度逐渐减弱,超过20 m后可认为偏压作用基本不存在;而对于横坡坡度而言,从20°～60°偏压程度随其逐渐增大而有所起伏,但总趋势增加;最大埋深达到30 m之后,两侧应力差基本不变化甚至有略微下降的趋势,说明随着埋深的增大,偏压程度基本稳定.