不同埋深比下浅埋隧道稳定性的上限分析

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1、第38卷，第4期公路工程Vo1．38，No．42013年8月HighwayEngineeringAug．，2013不同埋深比下浅埋隧道稳定性的上限分析伍良波，刘运思(1．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015；2．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)[摘要]在线性破坏准则下，采用极限分析上限法对浅埋隧道的围岩压力和稳定系数进行理论推导，并且采用序列二次迭代算法进行优化求解。研究表明：对于浅埋隧道，埋深较大的地段其支护反力会较大，在施工过程中应注意和加强支护，但由于围岩的自稳能力也较强，故隧道的稳定性会较好。[关键词]线性破坏准则；极限分析上限法；埋

2、深比；围岩压力；稳定系数[中图分类号]U451．2[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2013)04—0262—03UpperBoundAnalysisofStabilityonShallowTunnelunderDifierentRatiOofBurialDepthWULiangbo．LIUYunsi(1．HunanCommunicationsResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China；2．SchoolofCivilEn—gineering，CentralSouthUniversity，Changsh

3、a，Hunan410075，China)[Abstract]Based’onthelinearfailurecriterion，theoreticalformulasofpressureonsurroundingrockandstabilitycoeficientofshallowtunnelwerededucedusingupperboundtheoremoflimitanalysis，andoptimalsolutionswereobtainedthroughsequentialquadraticprogramming．Theresultsshowthat

4、，thedeepertheshallowtunnelis，thebiggerthesupportpressure，SOthesupportingsystemduringconstruc—tionoftunnelshouldbepaidattentiontoandcarefullystrengthened．However，withtheincreaseofbur—ieddepthofshallowtunnel，theself-supportingabilityofsurroundingrockbecomesstronger，whichmeansthestabil

5、itv0ftunnelisbetter．[Keywords]linearfailurecriterion；upperboundtheoremoflimitanalysis；ratioofburialdepth；pressureofsurroundingrock；stabilitycoeficient现实意义。目前，关于浅埋隧道稳定性的理论研究1概述方法有很多，其中常用的有太沙基法、土柱法¨和随着我国经济的飞速发展，人民生活水平普遍铁路隧道设计规范、公路隧道设计规范等。但提高，频繁的出行给交通业带来了巨大的压力；而人是，这些方法都是运用极限平衡理论来进行计算的，

6、口的膨胀、土地资源的紧缺更是使生存空间拥挤、交没有考虑到岩土的本构关系，而极限分析法正好弥通阻塞、环境恶化等问题日益突出。隧道，作为地层补了这一缺陷，使理论解更加精确。。所以，本文内的一种建筑物，是一种常见又必不可少的交通工基于线性Mohr—Coulomb破坏准则，采用极限分析上程，被冠以“绿色交通结构”的美称，得到了高度重限法来计算浅埋隧道的围岩压力和稳定系数，为以视和大力发展。但频繁而又严重的工程事故，使得后类似工程提供理论依据。隧道的稳定性成为工程界的一个难点。而根据埋深2基本原理来区分，隧道可以分为深埋隧道和浅埋隧道¨I2。与深埋隧道相比，浅埋隧道围岩

7、的自稳能力较弱，在2．1线性Mohr-Coulomb破坏准则施工过程中更容易发生安全事故。因此，对于浅如果土体为库仑材料，服从线性Mohr—Coulomb埋隧道稳定性的研究，具有非常重要的科学价值和破坏准则，则表达式为⋯：[收稿日期]2013—06—19[作者简介】伍良波(1977一)，男，工程师，主要从事公路桥梁工作。第4期伍良波，等：不同埋深比下浅埋隧道稳定性的上限分析263．r=c+or·tamp，(1)④拱顶、边墙及拱底的围岩压力都为均布荷载式中：C为黏聚力，为内摩擦角。2．2极限分析上限法在运动许可的速度场中，由虚功率原理，即外功率等于内功率所确定的

8、荷载一定不小于其真实荷载，故极限分析上