在引用Horn筒仓模型的基础上,首先引进隧道开挖面处的坡度角对模型进行改进;然后根据极限平衡条件对模型在开挖面处进行空间受力分析;最后推导出不同坡度下开挖面所需最小支护力的表达式。并以雪峰山隧道为例进行设计计算,计算结果表明:在坡度值变化范围不大的条件下,隧道坡度与隧道开挖面所需的最小支护力近似成线性关系。最后与简化计算公式对比分析,验证了推导表达式的实用性和准确性。
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