地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力解

作者：宋浩然; 张顶立; 房倩

来源：中国铁道科学, 2015, (05): 54-60.

• 浅埋隧道
• 围岩应力
• 围岩稳定性
• 解析解
• 复变函数 Shallow tunnel
• Surrounding rock stress
• Stability of surrounding rock
• Analytic solution
• Complex function

基于复变函数解法,借助Verruijt提供的保角映射公式,将含孔洞的半无限平面映射为圆环域,然后利用解析函数将圆环域内的复势函数展开成Laurent级数,并利用地表及洞周边界条件的级数展开式在圆环域上的收敛性对其进行求解,从而得到地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力场。利用该解析解研究各因素对隧道围岩稳定性影响的结果表明:当隧道埋深较小时围岩以拉—剪综合破坏为主,埋深较大时围岩主要发生边墙剪切破坏,且埋深越大剪切区的范围及半径越大;地面荷载越大,围岩产生的塑性区范围及其半径越大,且随着地面荷载的增大,塑性区沿着一定角度向地表方向扩展,容易产生地层坍塌;侧压力系数较大时,围岩以剪切破坏造成...

• 出版日期2015
• 单位北京交通大学