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1、土质隧道围岩稳定性分析方法研究//.paper.edu.cn-1-中国科技论文在线土质隧道围岩稳定性分析方法研究#路德春，张波，张佩，杜修力，李云*基金项目：教育部博士点基金项目(20101103110011)作者简介：路德春(1977-)，男，教授，主要从事城市地下工程方面的研究（北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京100124）9><>5摘要：剪胀性是土体的基本力学特性，土体剪胀时土颗粒从低势能状态变为高势能状态，通常是不稳定的。对于土质隧道，围岩中的松动土体达到一定范围，必将导致围岩失稳。基于土体剪胀性的规律性认识，提出了土质隧道围岩剪胀区的思想，定义了剪胀比的概念，提
2、出了围岩整体稳定性的评价方法，给出评价指标。采用强度折减法分析了土质隧道剪胀区的发展规律，运用理论分析和数值方法评价了土质隧道围岩的稳定性。分析结果表明，土质隧道10围岩存在一个临界剪胀比，为土质隧道围岩的强度参数，受地层条件、土性参数、隧道半径以及开挖方法等因素影响，是评价隧道围岩稳定性的综合性指标。关键词：隧道；围岩稳定；剪胀区；应力路径；强度折减法中图分类号：TU431<>5ResearchonstabilityanalysismethodofsoiltunnelsurroundingrockLUDechun,ZAHANGBo,ZAHANGPei,DUXiuli,LIYun(KeyLa
3、bofUrbanSecurityandDisasterEngineering,MinistryofEducation,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)20Abstract:Dilatancyisabasicmechanicalcharacteristicofsoil.Whenthephenomenonofsoildilatancyappeared,soilparticleschangedfromalowpotentialenergystatetoahigherenergyunstablestate.Forsoiltunnel
4、,loosenedsoilinthesurroundingrockreachingacertainrangewouldcertainlyleadtoinstabilityofsurroundingrock.Basedontheunderstandingofsoildilatancylaws,theideaofsurroundingrockdilatancyzonewasproposedandtheconceptof2<>5dilatancyratiowasdefined.Then,anevaluationmethodoftheoverallstabilityofsurroundingrock
5、wasraised,andanevaluationindexwasalsogiven.Withthestrengthreductionmethod,thedevelopinglawsofdilatancyzoneofsoiltunnelwereanalyzed.Thestabilityofsurroundingrockwasevaluatedthroughtheoreticalanalysisandnumericalmethod.Theanalysisresultsshowedthatacriticaldilatancyratioofsoiltunnelsurroundingrockexis
6、ted,whichwasastrengthparameterof30surroundingrock.Thecriticaldilatancyratiowasaffectedbylotsoffactors,suchasgroundconditions,soilparameters,theradiusofthetunnel,excavationmethods,etc.Thusitwasacomprehensiveindicatorforevaluatingsoiltunnelsurroundingrockstability.Keywords:tunnel;stabilityofsurroundi
7、ngrock;dilatancyzone;stresspath;strengthreductionmethod3<>50引言土质隧道围岩稳定性问题是岩土工程领域的一个重要研究课题，围岩稳定性评价结果的合理与否，直接关系到地下工程建设的成败。当前，地下工程发展迅速，规模越来越大，然而各类工程事故层出不穷，对围岩稳定性能的研究提出了全新的挑战。40目前，围岩稳定性分析方法主要有解析法、数值分析法及现场监控法等。在
