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V字形地表浅埋隧道围岩松动压力计算方法(论文).pdf

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2018年7月下 第47卷 第 14期 施 工 技 术 C0NSTRUCT10N TECHN0L0GY 33 DOI:10.7672/s s201814O033 V 字 形 地 表 浅 埋 隧 道 围 岩 松 动 压 力 计 算 方 法 谢 财 进 ,饶 军 应 ,梁 中 勇 ,刘 -7 ,赵 霞 ,刘 灯 凯 (贵州大学土木工程学院,贵州 贵阳 550025) 永 [摘要]基于水平地表和倾斜地表浅埋隧道围岩松动压力的计算方法 ,对 V字形地表浅埋隧道构建力学简化模型, 并推导了围岩松动压力计算理论公式。结果表明,围岩垂直松动压力与偏移量 t呈二次函数关系:当偏移量 t满足 0≤ ≤B/2时(B为隧洞净跨),随着偏移量的增加,V字尖端左侧围岩垂直松动压力增大,V字尖端右侧围岩垂直 松动压力减小;当偏移量 £≥B/2时,随着偏移量的增加,隧道完全偏向 V字尖端的一侧 ,此时隧道相当于处于倾斜 地表下,围岩的垂直松动压力会持续增大 ;V字形浅埋隧道总的围岩松动压力呈增大趋势,随着斜直面上的侧压力 系数 A增大,围岩的总压力也随之增大。隧道水平松动压力与偏移量呈一次函数关系,随着偏移量的增大,V字尖 端左侧隧道水平松动压力增大 ,V字尖端右侧隧道水平松动压力减小,隧道左右受力不均匀,隧道结构不稳定,可 以通过推算的偏移量与松动压力间的关系进行有效加固。 [关键词】隧道;围岩;松动压力;偏移量;加固 [中图分类号】U451 .2 [文献标识码]A [文章编号]1002—8498(2018)14-0033-O6 Calculation M ethod of Loose Pressure of Surrounding Rock in V·shaped Surface Shallow Burial Tunnel XIE Caijin,RAO Junying,LIANG Zhongyong,LIU Ning,ZHAO Xia,LIU Dengkai (School of Civil Engineering,Guizhou University,Guiyang,Cuizhou 550025,China) Abstract:Based on the method for calculating the loose pressure of surrounding rock in Surface shallow buried tunnels with horizontal surface and inclined surface,a simplified mechanical model for the shallow buried tunnel with V—shaped surface is constructed,and the theoretical formula for calculating the loose pressure of the surrounding rock is deduced.The results show that,the vertical loose pressure of wall rock is in a quadratic relationship with the offset t.When the offset t satisfies 0≤t≤B/2 fB is the net span of the tunne1),with the increase of the offset,the vertical loose pressure on the left side of the V- shaped tip increases,and the vertical loose pressure on the right side of the V-shaped tip decreases. When the offset t satisfies t≥B/2.the tunnel increases with the offset.The side of the V—shaped tip is completely biased.At this time,the tunnel is equivalent to an inclined surface,and the vertical loose pressure of the surrounding rock will continue to increase.The loose pressure of the surrounding rock in V-shaped shallow tunnel presents an increasing trend.With the increase of the lateral pressure coefficient on the inclined plane.the total pressure of the surrounding rock also increases.The horizontal loose pressure of the tunnel is a linear function of the offset.As the offset increases,the horizontal loose pressure of the tunnel on the left side of the V—shaped tip increases,and the horizontal loose pressure of the tunnel on the right side of the V-shaped tip decreases.The forces on the left and right are uneven and the tunnel structure is unstable. This can be effectively reinforced by the relationship between the calculated offset and the loose pressure. Key words:tunnels;rocks;loose pressure;offset;reinforcement 国家自然科学基金资助项目(51608141);贵州省科技计划项目 (黔科合基础[2016]1041);贵州省土木工程一流学科建设项目 (QYNYL[2017]0013) [作者简介]谢财进,硕士研究生,E—mail:2697173429@163.corn 【通讯作者】饶军应,副教授,E—mail:181369430@qq.corn [收稿日期]2018-05-28 0 引言 围岩松 动 压 力 是 指 隧道 开 挖 后 造 成 松 动 或 坍 塌 的岩 体 以重 力 形 式 直 接作 用 在 支 护 结 构 上 的压 力 。浅 埋 隧道 如果 在 开 挖后 没 有 及 时 支 护 ,隧道 周 34 施工技术 第 47卷 围的岩 体 将 会 出 现 坍 塌 或 者 移 动 ,进 而 形 成 塌 陷 区 ,此 时将 会 出 现 2个 滑 动 面 (见 图 1)。 围岩 松 动 压力 的性质 、大 小和 分 布 规 律 是 正确 进 行 隧道 和 洞 室 支护 、结构 设 计 和选 择 施
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