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1、第29卷第11期2012年11月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．29No．1lNOV，2012doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2012．11．014土質(zhì)隧道圍巖未支護(hù)段破壞模式分析于麗1，陳煒韜2，王明年1(1．西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都610031；2．中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，四川成都610372)摘要：基于土質(zhì)隧道圍巖破壞模式的模型試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)臨界尺度分析了未支護(hù)段圍巖發(fā)生破壞的機(jī)理。根據(jù)圍巖破壞形態(tài)和破壞機(jī)理
2、建立了分析模型，推導(dǎo)了未支護(hù)段圍巖發(fā)生自穩(wěn)破壞、進(jìn)尺破壞和不破壞的理論條件，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了分析。研究表明：圍巖開(kāi)挖的臨界尺度控制了圍巖的破壞模式，當(dāng)開(kāi)挖跨度或進(jìn)尺分別大于相應(yīng)的臨界尺度時(shí)，未支護(hù)段就分別發(fā)生自穩(wěn)破壞模式或進(jìn)尺破壞模式；分別得到了發(fā)生自穩(wěn)破壞、進(jìn)尺破壞和不破壞的理論條件及破壞高度計(jì)算式；工程實(shí)例驗(yàn)證表明理論分析結(jié)果與實(shí)際相符。關(guān)鍵詞：隧道工程；土質(zhì)圍巖；破壞模式；平衡拱理論中圖分類號(hào)：U451+．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—0268(2012)11—0075—05AnalysisofUn-supportedSectionFailu
3、reModeofSoilSurroundingRockinExcavationYULil，CHENWeita02，WANGMingnianl(1．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；2．HydrochinaChengduEngineeringCorporation，ChengduSichuan610072，China)Abstract：Basedonthemodeltestresultoffailurenlodesofsoilsurro
4、undingrock。thefailuremechanismofun—supportedsectionwasanalyzedthroughthedefinitionofcriticalscale．Thetheoryconditionsofself-stabilityfailure，footagefailureandnofailureinan—supportedsectionwereresearchedbyusingtheanalyzingmodelwhichfoundedonfailuremechanismandconfigurationofsoilsurr
5、oundingrock，andtheanalysiswasconductedbyengineeringexample．Theresultsshowthatthecriticalscaleinexcavationcontrolsthefailuremodesofsoilsurroundingrock．Ifthespanandfootagevaluesarelargerthanthecorrespondingcriticalscale，self—stabilityfailureandfootagefailurewilltakeplaceinLIB—support
6、edsection．Thetheoryconditionsandfailureheightexpressionsofserf-stabilityfailure，footagefailureandnofailurewereachieved．Thevalidationresultofengineeringexampleshowsthatthetheoryanalysisisconsistentwiththepractice．Keywords：tunnelengineering；soilsurroundingrock；failuremode；equilibrium
7、archtheory0引言土質(zhì)圍巖主要表現(xiàn)出軟弱、開(kāi)挖變形大及自穩(wěn)時(shí)間極短的特點(diǎn)，若開(kāi)挖方法及參數(shù)不妥，極易發(fā)生冒頂塌方或地表有害下沉。但隨著地下工程修建技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的隧道修建在土質(zhì)圍巖中，由此研究并采用了多種超前支護(hù)及預(yù)加固措施，并對(duì)土質(zhì)隧道修建方法形成了一些基本共識(shí)——預(yù)加固、小斷面、短進(jìn)尺、緊跟并強(qiáng)支護(hù)等。但由于圍巖破壞模式直接關(guān)系到預(yù)加固方案的選擇?，因此，研究土質(zhì)圍巖破壞模式機(jī)理及發(fā)生破壞條件對(duì)采取合理的預(yù)加固措施有重要意義。從已有的資料∽。61可知，對(duì)土質(zhì)圍巖開(kāi)挖破壞的模型試驗(yàn)和數(shù)值分析以研究掌子面穩(wěn)定性和極限支護(hù)壓力的關(guān)系，及研究極限支
8、護(hù)壓力與覆跨比、洞跨、水壓力等影響因素的關(guān)系為主，也
