高速铁路隧道围岩抗力系数现场试验与理论研究

以沪昆高速铁路隧道为依托，通过现场径向液压枕试验，测量各级压力下半径向变形，获取了隧道研究点处岩石抗力系数实测值。在实测数据的基础上，结合国内外相关的弹性抗力本构模型，建立了沪昆高速铁路隧道围岩抗力系数的5种理论计算模型：理想弹塑性模型、爆破裂缝弹塑性模型、塑性软化岩体模型、lade-duncan准则模型、统一强度理论模型，并有针对性的将所研究的20座隧道进行分类，分别计算其围岩抗力系数理论计算值。为了弥补现场试验点数目的限制，对所研究的隧道展开了数值模拟分析。通过对不同的埋深、围岩级别、地质特征下岩石抗力系数现场试验值、理论计算值、数值模拟值和规范值进行对比和综合，提出了高速铁路大断面隧道的围岩抗力系数推荐值，该推荐值突破了普通铁路隧道规范中关于抗力系数建议值仅限于弹性模型的限制，为优化隧道结构设计，充分利用围岩的自承能力提供了理论依据。