摘要
为探明富水软岩隧道变形特性,优化隧道支护结构,以贵州新高坡隧道为工程依托,考虑渗透力影响,基于岩体弹塑性理论和应力边界条件,得到考虑渗透力的围岩压力与断面径向变形的关系式,然后通过收敛-约束方法进一步分析围岩与支护结构的相互作用关系以及支护结构的稳定性,并通过相似模拟试验验证理论分析的正确性,优化破碎带围岩预留变形量值.研究结果表明:理论推导、现场监测和相似试验数据吻合,证明围岩特性曲线能够有效描述富水软岩破碎带隧道围岩的变形行为.考虑渗透力时,地层与支护结构达到平衡时的变形量比不考虑渗透力时大0.12 mm;根据围岩-支护曲线,得到预留变形量理论值,对比相似模拟试验中不同预留变形量的最大主应力、弯矩和轴力,确定破碎带围岩最优预留变形量为300 mm.研究有效揭示了渗透力如何影响含水量高的脆弱断裂带围岩的显著变形行为.此发现为相似工程项目中支撑结构设计的改进提供了清晰的方向,具有实质性的参考价值.
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