[发明专利]一种复合地层浅埋小净距隧道围岩压力的确定方法

摘要

本发明提供一种复合地层浅埋小净距隧道围岩压力的确定方法，包括：第一步、获取隧道岩土体划分信息、岩土体物理力学参数及隧道结构设计信息；第二步、确定两隧道岩土体破裂面的位置及围岩破坏模式；第三步、根据破坏模式确定计算参数；第四步、根据破坏模式确定隧道拱顶分布荷载；第五步、根据破坏模式确定隧道水平压力。本发明将复合地层中小净距隧道的围岩破坏分为两种滑动破裂模式，即A破坏模式和B破坏模式；考虑了复合地层和隧道开挖顺序对围岩压力的影响，提出了复合地层条件下的浅埋小净距隧道的竖向拱顶压力和侧向水平压力的确定方法，所述方法简单，应用性强。

主权项

1.一种复合地层浅埋小净距隧道围岩压力的确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：第一步、获取隧道岩土体划分信息、岩土体物理力学参数及隧道结构设计信息，其中：所述岩土体划分信息为上层岩土体的厚度h₁和下层岩土体厚度h₂；所述岩土体物理力学参数包括：复合地层中上层岩土体的天然容重γ₁、下层岩土体的天然容重γ₂、上层岩土体内摩擦角下层岩土体内摩擦角围岩级别，上层岩土体折减内摩擦角θ₁值，下层岩土体折减内摩擦角θ₂值；所述隧道结构设计信息是指：隧道宽度a、两隧道间距b和上下岩层分界线到隧道拱顶高度H；第二步、确定两隧道岩土体破裂面的位置及围岩破坏模式，其中根据复合地层中两种断面破坏情况给出两种破坏模式；所述岩土体破裂面是指：隧道两侧拱脚处向远离隧道中心线方向延伸至地表的两条折线；其中：先行洞隧道两侧岩土体破裂面与上层岩土体水平方向夹角及后行隧道外侧岩土体破裂面与上层岩土体水平方向夹角为破裂角β₁，先行洞隧道两侧岩土体破裂面与下层岩土体水平方向夹角及后行隧道外侧岩土体破裂面与下层岩土体水平方向夹角为破裂角β₂，且β₂>β₁；后行隧道内侧岩土体破裂面与上层岩土体水平方向夹角为破裂角β₁′，后行隧道内侧岩土体破裂面与下层岩土体水平方向夹角为破裂角β₂′，且β₂′>β₁′；所述围岩破坏模式包括A破坏模式和B破坏模式，其中：(1)A破坏模式是指两隧道中间部位的岩土体破裂面的交叉处在上层岩土体中，其满足以下公式：(2)B破坏模式是指围岩破裂面的交叉处在下层岩土体中，其满足以下公式：第三步、根据围岩破坏模式确定参数，其中A破坏模式的参数包括侧压力系数λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₁′和破裂角β₁、β₂、β₁′、β₂′；B破坏模式的参数包括侧压力系数λ_1B、λ_2B、λ_3B、λ_4B、和破裂角β_1B、β_2B、β_2B′；第四步、根据围岩的A破坏模式、B破坏模式确定隧道拱顶分布荷载；第五步、根据围岩破坏模式的A破坏模式、B破坏模式确定隧道水平压力。