關鍵詞：隧道工程;噴射混凝土支護;圍巖承載拱;界面應力;復合曲梁

基金項目：長江學者和創新團隊發展計劃資助(IRT1045)；國家自然科學基金科學儀器基礎研究專款(51027004)

作者單位

文競舟重慶大學 土木工程學院；山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室,重慶 400045

張永興重慶大學 土木工程學院；山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室,重慶 400045

王成重慶交通大學 隧道及巖土工程系,重慶 400074

摘要

根據噴射混凝土支護隧道圍巖的界面力學特點，考慮噴層與圍巖結合界面受力和變形協調關系，并結合圍巖承載拱效應，建立了圍巖噴層結構的復合曲梁共同承載模型，然后通過各微單元靜力平衡推導復合曲梁的徑向位移的控制微分方程，得到任意分布荷載作用下噴層與圍巖界面應力以及噴層與圍巖各自內力的解析式，可迅速獲取噴層與圍巖結合界面的力學狀況，進而判斷圍巖穩定性與預測安全性，為隧道施工決策提供技術支撐。最后經隧道臺階法開挖的算例研究表明，噴層支護通過其與圍巖的結合界面上傳遞應力使圍巖內部形成壓應力帶，有利于圍巖的穩定。