基于霍克-布朗准则的深埋隧道塌方机制泛函突变分析（英文）

摘要

研究目的:分析深埋隧道的塌方机制并推导塌方体形状曲线的解析表达式。创新要点:基于霍克-布朗准则,采用泛函突变理论推导得到了深埋隧道塌方体形状曲线的解析表达式,并据此分析了围岩参数变化对塌方体形状的影响规律。研究方法:通过理论分析建立深埋圆形隧道的解析模型（图1）,采用泛函突变理论推导基于霍克-布朗准则的隧道塌方体形状曲线解析表达式,并研究围岩参数变化对塌方体形状的影响规律（图3和4,表2）。通过与自然拱理论和模型试验结果的对比（图5–7）验证本文解析解的正确性。重要结论:采用泛函突变理论推导了基于霍克-布朗准则的深埋隧道塌方体形状曲线解析表达式。该解析表达式简洁直观,不仅可以预测无支护条件下隧道的塌落体尺寸,还可以估算塌落围岩作用于衬砌上的荷载。