大跨度无衬砌蛋形黄土隧道围岩结构的静力和地震动稳定分析

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1、大跨度无衬砌蛋形黄土隧道围岩结构的静力和地震动稳定分析第43卷增刊2010年土木工程学报CHINACIVILENGINEERINGJOURNALVol.432010大跨度无衬砌蛋形黄土隧道围岩结构的静力和地震动稳定分析程选生田瑞瑞王俊岭朱海燕（兰州理工大学，甘肃兰州730050）摘要：为得到大跨度无衬砌蛋形黄土隧道围岩结构在重力和地震作用下的剪切破坏规律，借助于ANSYS软件，根据强度折减法，分别对蛋形无衬砌黄土隧道进行重力分析和地震作用下的动力稳定性分析；探讨跨度、覆土厚度和地震烈度对围岩抗剪强度安全系数的影响。数值算例结果表明

2、：从抗剪强度的角度来看，大跨度无衬砌蛋形浅覆土厚度以及地埋黄土隧道虽能达到初次衬砌的要求，但均不能达到正常使用的稳定性要求；安全系数随跨度、震烈度的增大有所降低，但影响幅度不大。得出的结论可为大跨度蛋形无衬砌隧道的实际施工提供理论基础，并为定量分析大跨度有衬砌黄土隧道的地震反应提供参考。关键词：大跨度；无衬砌蛋形黄土隧道；围岩结构；重力；地震；———————————————————————————————————————————————稳定性分析中图分类号：U452.2+8文献标识码：A文章编号：1000-131X（2010）增-

3、0582-06Staticandseismicstabilityanalysisofsoilmasssurroundingtunnelaboutlarge-spanunlinedegg-shapedloesstunnelChengXuanshengTianRuiruiWangJunlingZhuHaiyan（LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China）———————————————————————————————————————————————Abstract:Inorder

4、toobtaintheshearfailurelawsofunlinedegg-shapedloesstunnelundergravityactionandearthquakeaction,usingFEMsoftwareANSYSandtheshearstrengthreductionmethod,stabilityanalysisismadeaboutthesoilmasssurroundingtunneloflarge-spanunlinedegg-shapedloesstunnelundertheactionofgravi

5、tyandseismic.Theimportantinfluencesofshearstrengthsafetyfactorarediscussedonthespanorcoveragesoilthicknessoftunnelorseismicintensity.Resultshowsthat:fromtheperspectiveofshearstrength,thelarge-spanunlinedeggloesstunnelisabletoachievetherequirementsofinitiallining,butca

6、nnotreachtherequirementofstabilitysafetyfactorinnormalusestate.Whenthetunnelspanorthecoveragesoilthicknessoftunnelorseismicintensityincreases,theshearstrengthsafetyfactorwillbecomelow,butthemagnitudeofimpactisnotveryobvious.Andsoatheoreticalbasisfortheactualconstructi

7、onwillbeprovidedforthethelarge-spanunlinedegg-shapedloesstunnel,andareferencewillbeprovidedforthelarge-spanlinedstructuredesignofloesstunnelunderearthquake.Keywords:large-span;unlinedegg-shapedloesstunnel;soilmass;gravity;seismic;stabilityanalysisE-mail:cxs702@126.com

8、域中都得到广泛应用，由于黄土微结构所具有的独引言黄土是一种多孔隙弱胶结的第四纪沉积物，在特动力性质，使其表现出很高的地震易损性。在中国中西部黄土地区，历次强震都曾引起过严重的地震滑坡、震陷和液化等黄土地震灾害，人口伤亡达百万人以上，甚至一些小的地震