基于Timoshenko梁理论的隧道隔水岩体安全厚度计算方法

摘要：

考虑隧道周围隔水岩体在溶腔泥水压力作用下的弯曲效应和剪切效应,基于Timoshenko梁理论,建立隧道隔水岩体安全厚度的解析计算模型,依据抗弯强度准则、抗剪强度准则推导最小安全厚度计算方法,并基于工程实例对隔水岩体安全厚度解析模型的影响因素进行系统分析.结果表明,溶腔直径对隔水岩体最小安全厚度影响最为明显;隔水岩体最小安全厚度随着隧道埋深、溶腔直径和溶腔水压力的增大而增大;随着隧道埋深和溶腔水压力的增加,相较于剪切破坏,隔水岩体更易发生弯曲破坏;随着溶腔方位角的增大,隔水岩体最小安全厚度先减小后增大,减小的速率先增大后减缓,最小安全厚度在溶腔位于隧道顶部时最大,在溶腔位于隧道底部时最小.与既有研究进行比较,发现同时考虑岩梁弯曲效应和剪切效应影响的隔水岩体最小安全厚度计算方法,能更有效地反映溶腔-隧道间岩梁的变形特征,具有良好的实用性.

关键词：富水隧道、隔水岩体、Timoshenko梁模型、安全厚度

所属期刊栏目：60

分类号：U451+.2(隧道工程)

资助基金：中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：14-22