摘要：准确预测隧道上覆土压力对隧道支护结构的设计和开挖方式的选择具有重要意义.Terzaghi土拱效应理论是基于滑移面为垂直面这一假设建立的,但实际情况中由于受到地层扰动的影响,滑移面呈现出曲面形状.为研究粘性土层滑移面演化规律及松动土压力分布规律,首先,采用数值模拟软件计算隧道开挖后上覆土压力,并分析粘性土下土拱效应演化规律;其次,根据隧道拱的破裂面规律,从椭球体理论出发,并考虑粘性土层中主应力轨迹线为圆弧对Terzaghi松动土压力进行修正;最后,将理论计算结果与已有的实验数据及有限元计算结果进行对比,验证了本文公式在粘性土层中应用的合理性,并进一步研究了地层损失率S_(L)、内摩擦角φ、黏聚力c与隧道松动土压力的关系.研究结果表明:相较于无粘性土层,粘性土层滑移面的破坏程度更大,但两者滑移面变化规律基本一致.当隧道埋深比H/D≤1.5,出现三角形状滑移面,随着隧道埋深的持续增大,地层逐渐向内形成剪切面,最终形成塔形状滑移面;松动区内部侧土压力系数K_(v)在任意位置处都是不同的,且在Terzaghi建议的1.0上下浮动.对比浅埋隧道,深埋隧道的松动土压力受地层损失率S_(L)的影响更大.粘性土层隧道上覆荷载呈“半葫芦形”分布,表现为从拱顶附近向拱腰逐渐减小;同时,在内摩擦角φ较小的地层中,提高黏聚力c有利于减小隧道上覆土压力.

摘要：超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐渐显现;各地层参数对隧道上覆土竖向应力的影响程度由大到小依次为内摩擦角、黏聚力、剪胀角。

摘要：在东北地区,冬季气温较低,土体冻结导致其体积膨胀。为探究严寒地区土体冻胀对锚索承载机理与变形稳定的影响,依托吉林大学第一医院地下停车场深基坑项目,采用Plaxis 2D软件建立二维模型,通过模拟结果与现场实测结果对比,验证模型的合理性,并进一步分析了不同条件下基坑开挖对锚索承载机理的影响。结果表明:锚索轴力随天数出现先增大后减小又增大再趋于稳定的现象,且第一、二道锚索的轴力设计值需进一步完善,第三道锚索的轴力设计值较为合理;随着基坑的开挖,锚索内力先增大而后逐步趋于稳定,结果与现场实测数据相比要略大,但整体的趋势是一致的;因开挖面受下层土体隆起与冻胀的双重作用,使基坑变形主要集中在支护结构的上部,故第二排锚索轴力值整体较大于第三排锚索;再加上另一排锚索对基坑的支护效果,导致该深度下的锚索轴力会有一个减小的现象,之后因为基坑变形逐步向基坑中部转移加上冻深加深,故该现象逐渐减小。