基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法

• 作 者: 陈舞 岳克栋 王浩 张国华 覃卫民
• 机 构: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,中国科学院大学,长江勘测规划设计研究有限责任公司
• 出 处: 中国铁道科学
• 发表日期: 2021年4期
• 关键词: 隧道洞口 浅埋段 围岩失稳 尖点突变模型 地表沉降
• 基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(41731284),国家自然科学基金面上资助项目(51579235,41472288)。

针对隧道洞口浅埋段多位于覆盖层、坡积层或风化严重的软弱破碎岩体中,极易发生失稳破坏的现实问题,以某隧道为工程背景,提出1种基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法。根据隧道围岩失稳情况,建立隧道洞口浅埋段围岩力学模型,采用Weibull分布函数,描述隧道上覆软弱地层的本构关系;根据总势能原理建立围岩失稳破坏的尖点突变模型,导出围岩失稳的力学判据;将地表沉降监测数据和尖点突变模型进行有效融合,建立隧道围岩稳定性预测模型,导出围岩稳定性判别式;以隧道5处典型断面为例,选取出现明显失稳征兆之前的7 d监