浅埋隧道的围岩变形及地表沉降

摘要

浅埋隧道的开挖会引起隧道围岩产生变形,从而导致地表发生沉降。针对以上问题,文章运用复变函数理论,采用应力叠加的方式进行求解,得到隧道在岩体自重并在洞周作用径向均布应力时的复变函数理论解。考虑到岩体的流变特性,选用广义开尔文模型,进行围岩的粘弹性分析,根据对应性原理进行Laplace变换得到任意时刻的隧道围岩变形。选用具体工程实例,将计算值与实测值及有限元数值模拟结果进行了对比,分析了计算值与实测值及模拟值的误差原因,探讨了隧道埋深、径向均布应力和侧压力系数对隧道围岩变形的影响,分析了地表沉降随侧压力系数的变化规律。