岩质隧洞支护结构设计计算方法探索

依靠模型试验与力学计算，分析了隧洞破坏机制与型式，提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据。现有各种围岩分类中都有一些标志围岩稳定性的标志性说明，在前人基础上，提出了各级岩体的稳定性标志，尤其提出了一种新的定量标志，即将隧洞在无衬砌情况下的围岩安全系数作为隧洞稳定性定量标志。由此，在给出的相应稳定安全系数基础上反算出各级岩体的强度参数，以提高强度参数的准确性。提出了岩质隧洞的设计计算方法，采用有限元强度折减法计算围岩安全系数，采用有限元法计算衬砌安全系数，并对青岛市某地下工程进行数值模拟，分别计算了围岩和衬砌的安全系数。初步建议岩体隧洞的设计标准：初期支护后，围岩安全系数不小于1.15～1.2，初衬的安全系数不小于1.3；二次支护后围岩安全系数高于1.25，衬砌的安全系数大于2.0～2.4，以确保隧洞在施工和运行过程中的安全。