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摘要
基于二维流场理论和极限平衡分析方法,推导了隧道稳定渗流时地层渗流场的解析表达式和维持隧道稳定所需的极限支护力的表达式。重点研究了不同渗流条件下,各种地层参数的变化对孔隙水压力分布及隧道极限支护力的影响规律。研究结果表明,由衬砌渗水和主动排水造成的隧道渗流将导致地层孔隙水压力显著下降,隧道周围地层的有效应力和隧道开挖所需的极限支护力明显增加。当渗水量较小时,地层渗透系数的变化对极限支护力的影响较小,当渗水量较大时,渗透系数的降低会显著减小隧道极限支护力。地层表面和隧道衬砌处水头的差值对支护力的影响明显,支护力随水头差的增大而线性增大。竖向应力分布系数对支护力的影响较小,土体侧压力系数,粘聚力和内摩擦角对极限支护力的影响较大,且影响规律大致相同。水头差保持不变时,支护力随侧压力系数、土体粘聚力和内摩擦角的增大而线性减小。
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单位北京交通大学; 建筑工程学院
