基于非线性M–C准则的深埋土质隧道三维塌落破坏上限分析

摘要：

围岩条件较差时,深埋土质隧道在隧道开挖过程中容易发生塌方,准确预测深埋土质隧道塌方土体的范围极其重要,目前能预测深埋土质隧道塌落范围的理论研究不够成熟.为了提前预测土质隧道围岩顶部塌落体的范围,基于非线性Mohr–Coulomb准则和极限分析上限法,推导出深埋土质隧道在三维破坏机制下塌落体的上限表达式,得到了深埋土质隧道塌落体范围的精确解.通过数值软件Matlab绘制出了塌落体的三维形状,研究了各参数对深埋隧道塌落体形状的影响,并与既有研究进行对比分析,研究结果表明:土体中各参数、隧道顶部圆弧的半径和支护力对深埋土质隧道塌落体的范围影响比较大;基于非线性Mohr–Coulomb准则下深埋土质隧道塌落体的上限分析可以求解出有、无支护力条件下塌落体的高度和宽度,求解合理、可靠,并能给出防止深埋土质隧道塌方发生的支护力大小,可为隧道工程设计提供理论依据.

关键词：非线性破坏准则、上限分析、三维破坏机制、土质隧道、塌落体

所属期刊栏目：41

分类号：U459(隧道工程)

资助基金：中国铁路总公司科技研究开发计划课题2017G007-G-2;四川省科技计划项目2018JY0566

在线出版日期：2019-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1023-1030