二維滲流作用下隧道極限支護力的解析研究
摘要：基于二維流場理論和極限平衡分析方法,推導了隧道穩定滲流時地層滲流場的解析表達式和維持隧道穩定所需的極限支護力的表達式。重點研究了不同滲流條件下,各種地層參數的變化對孔隙水壓力分布及隧道極限支護力的影響規律。研究結果表明,由襯砌滲水和主動排水造成的隧道滲流將導致地層孔隙水壓力顯著下降,隧道周圍地層的有效應力和隧道開挖所需的極限支護力明顯增加。當滲水量較小時,地層滲透系數的變化對極限支護力的影響較小,當滲水量較大時,滲透系數的降低會顯著減小隧道極限支護力。地層表面和隧道襯砌處水頭的差值對支護力的影響明顯,支護力隨水頭差的增大而線性增大。豎向應力分布系數對支護力的影響較小,土體側壓力系數,粘聚力和內摩擦角對極限支護力的影響較大,且影響規律大致相同。水頭差保持不變時,支護力隨側壓力系數、土體粘聚力和內摩擦角的增大而線性減小。
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