二向不等地压条件下高水压区隧道稳定性分析

？研究目的:处于高水压富水区的隧道，由于地下水的渗流作用，对围岩结构产生了渗流体积力，从而改变了隧道开挖后次生应力状态，进而改变了隧道周围的非弹性变形区域，易发生塌方并引起突水事故。本文研究地下水渗流作用下隧道围岩的应力分布规律、塑性区和破裂区影响因素，以便为高水压富水区的隧道维护提供决策依据。研究结论:(1)考虑渗流体积力、岩体应变软化和扩容，以及侧压系数等重要因素，应用弹塑性力学理论，推导出二向不等压条件下考虑渗流、应变软化和扩容的圆形隧道围岩的应力和位移分布规律，给出了隧道围岩不同分区范围与孔隙水压力、岩体应变软化系数和扩容系数，以及侧压系数之间的关系。(2)孔隙水压力、侧压系数、岩体应变软化和扩容对隧道围岩破裂区的影响程度比对塑性区的影响程度明显。在考虑侧压系数时，渗流场、岩体应变软化和扩容特性沿不同方向对隧道塑性区和破裂区的影响表现出各向异性的特点。(3)本文研究结果可以为高水压富水区隧道围岩稳定性分析等方面提供理论依据，对高水压富水区隧道支护结构的设计以及预注浆范围的确定具有-定的工程实用意义。