摘要

考虑岩层与土层力学性质的差异,提出利用复变函数与随机介质理论联合求解复合地层隧道开挖引起的地表沉降计算方法。首先利用复变函数获得岩层在上部土层自重荷载和隧道发生非均匀变形条件下的解析解,并获得岩土分界面沉降变形,将其与分界面围成的区域视为“不等厚层开挖”,随后运用随机介质理论,获得地表沉降值。通过2个复合地层隧道开挖的实例,分析岩土分层与不分层所得计算结果与实测值的差异,结果表明:相比将岩土层视为一种介质的计算方法,岩土分层的计算结果与实测值的吻合度明显得到提高。此外,考虑隧道不同收敛变形模式、上覆岩土层软硬比及软土层不同影响角对地层变形的影响,得出隧道收敛变形对地层变形影响较大,对地表的影响范围较小;上覆岩土层软硬比对地层变形和影响范围均有较大的影响;土层影响角越大,地表变形越大,地表影响范围随之减小。

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