摘要摘要由于在我们现今的公路隧道围岩压力的计算方法中，其计算公式主要来源于铁路隧道，而且公路隧道的断面形状及开挖跨度和高度等，与铁路隧道都有很大的差别，所以现今采用的计算公路隧道围岩压力的理论公式，计算得来的公路隧道围岩压力与现场实测压力值在很大程度上不一致，这就使得我们用现今规范推荐的公路隧道围岩压力计算公式计算得来的围岩压力值对公路隧道进行设计是不很合理的。从本文的研究表明，根据现今规范推荐的围岩压力计算公式计算围岩压力，用其进行结构设计是不经济的。鉴于上面的原因，本文以渝湘高速公路正阳及斑竹林隧道为依托工程，对围岩压力计算方法进行分析比较，并对侧压力系数的理论计算值和现场实测值进行对比分析；选取部分断面，对深埋及浅埋公路隧道围岩压力的理论计算值、现场监测值以及数值模拟计算值进行比较分析，就现今的围岩压力计算公式存在的不足提出建议；对公路隧道围岩压力的分布的特征进行分析说明，给出侧压力系数的建议取值范围。对于深埋隧道，侧压力系数按规范取值较合理，对于浅埋隧道，当围岩较破碎时，侧压力与拱顶压力比值较大。随着破碎程度的增加，比值也逐渐增大。本文研究的内容和结果，希望能给公路隧道的设计与施工带来参考价值。关键字：深埋隧道；浅埋隧道；围岩压力；计算方法；有限元分析A B S l R A C TI IA B S T R A C TO w i n gt ot h ec a l c u l a t ef o r m u l af o rt h eh i g h w a yt u n n e ls u r r o u n d i n gr o c kp r e s sc a l c u l a t em e t h o da tp r e s e n tm o s t l yc o m e sf r o mt h ec a l c u l a t em e t h o do ft h er a i l w a yt u n n e l ，a n dt h es h a p ea n ds p a na n dh i g h n e s so ft h eh i g h w a yt u n n e li sd i f f e r e n tf r o mr a i l w a yt u n n e l ，t h es u r r o u n d i n gr o c kp r e s sv a l u eo fh i g h w a yt u n n e lc a l c u l a t e di nt h ep r e s e n tt h e o r yf o r m u l ai sd i f f e r e n tf r o mt h el o c a l em e a s u r ev a l u ei ng r e a td e g r e e I ti s n tl o g i c a lt ou s et h ef o r m u l at oc a l c u l a t et h es u r r o u n d i n gr o c kp r e s sw h i c hi su s e dt od e s i g nt h eh i g h w a yt u n n e li nt h ec r i t e r i o n T h es t u d yi n d i c a t e st h a ti ti s n tu n e c o n o m i c a lt ou s et h es u r r o u n d i n gr o c kp r e s sv a l u ew h i c hi sc a l c u l a t e d 晰lt h ef o r m u l ai nt h ec r i t e r i o nt od e s i g n W h e r e a st h er e a s o na b o v e ，t h i st e x tb a s e so nt h eZ h e n gY a n ga n dB a nZ h u l i nh i g h w a yt u n n e lt ot h eY uX i a n gf r e e w a yt u n n e la n dc o m p a r a t i v e l ya n a l y s e st h ec a l c u l a t i o nm e t h o d s ，t h i st e x tc o m p a r e st h et h e o r yv a l u et ot h el o c a l ev a l u eo ft h es i d ep r e s sc o e f f i c i e n t ，a n dc o m p a r e st h et h e o r yv a l u et ot h el o c a l em o n i t o r i n gv a l u ea n dt h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nv a l u eo ft h ed e e pb u r y i n ga n dt h es h a l l o wb u r y i n gh i g h w a yt u n n e l ，a n dp u t sap r o p o s a lo u tf o rt h ec r i t e r i o nf o r m u l aw h i c hc a l c u l a t e st h es u r r o u n d i n gr o c kp r e s s ，a n da n a l y s e st h ed i s t r i b u t i n gc h a r a c t e ro ft h es u r r o u n d i n gr o c kp r e s so ft h eh i g h w a yt u n n e l T h et e x ts e d u c e st h ep r o p o s i t i o n a lv a l u ec o n f i n eo ft h es i d ep r e s sc o e f f i c i e n t 。F o rt h ed e e ph i g h w a yt u n n e l ，t h ef l a n kp r e s sc o e f f i c i e n ti sc o m p a r a t i v e l yi nr e a s o nt ot h ec r i t e r i o n ，a n df o rt h es h a l l o wh i g h w a yt u n n e l ，w h e nt h es u r r o u n d i n gr o c ki sm o r ef r a g m e n t e d ，t h ev a l u et h a tt h ef l a n kp r e s sd i v i d e sb yt h ev a u l tp r e s si sl a r g e r A st h ef r a g m e n td e g r e ei sd e e p e r , t h er a t i oi sl a r g e r Ih o p et h a tt h ec o n t e n ta n dr e s u l ti nt h i st e x tC a nb r i n gt h er e f e r e n c ew o r t h i n e s sf o rt h ed e s i g na n dc o n s t r u c t i o no ft h eh i g h w a yt u n n e l K e yw o r d s ：t h ed e e pb u r y i n gt u n n e l ；t h es h a l l o wb u r y i n gt u n n e l ；t h ep r e s so ft h es u r r o u n d i n gr o c k ；t h ec a l c u l a t em e t h o d ；t h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i s重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：劳江形k日期：矽多年弓月蜴日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：g 磕砑玖1日期：p9 1 年多月乡E t指导教师签名：乏象界奄哆日期：。卷年弓月1 ，乡日第一章绪论第一章绪论本文主要研究在公路隧道开挖后围岩压力的变化情况。围岩压力是指隧道开挖后，因变形或松散、松弛等原因，而作用于洞室周边岩体或支护结构上的压力m 】。由于隧道等地下洞室是埋于地层中，与地面建筑的受力形式是不一样的，有显著的区别，因此在确定围岩的压力时，相对来说也要困难得多。影响围岩压力的因素很多，有主要的，也有次要的，这些因素都是很难准确量化的，甚至是无法预测的。所有的这些都给我们对地下洞室的受力情况或受力变化规律很难把握。本文主要针对公路隧道，进行现场测量或数值计算，来分析公路隧道的受力特点，为公路隧道的设计和施工提供有用的资料。1 1 公路隧道围岩压力计算方法发展状况隧道围岩压力的确定，目前主要有三种方法：第一种是直接测量发；第二种是工程类比法，即按照不同工程实际进行分析对比，提出不同围岩类别条件下围岩压力的经验值；第三种是在实践的基础上从理论研究围岩压力的计算方法。本章主要对偏压隧道、软弱浅埋隧道及一般山岭隧道的发展现状进行讨论。1 1 1 偏压隧道虽然本文依托工程重点讨论的不是偏压及小间距偏压隧道，但是在实际的施工和设计中，隧道的围压并不是很规则的对称，总会或多或少的存在偏压的影响，在施工与设计中遇到这样的特殊情况要特殊处理，而在本文的依托工程中也涉及到轻微偏压的影响。所谓偏压就是指作用于隧道轴线两侧左右不对称、一侧压力特大、作用于隧道结构上的不对称荷载；小净距隧道是指上下行双洞洞壁净距较小，不能按独立双洞考虑的隧道结构【l 】【4 0 1 。在此仅写出偏压隧道的理论的发展现状及一些理论分析计算结论，供设计和施工参考。围岩应力研究胥润东等人引入双圆洞室围岩应力函数的线弹性方程，并通过编程实现工程计算，探讨了间距较小的并行双圆隧道围岩的应力特点以及应力随净距改变的变化规律，为间距较小的并行隧道围岩状态的定性判断提供了依据【l 】。王立忠等学者详细分析倾斜地表下岩体的应力状态，通过分解叠加的等效原则解出一般条件下围岩的二次应力解，并探讨该应力场的特性。结合黄土岭隧道工程将解析值与实测数据进行对比分析，理论分析与实测结果符合良好。结果表明对于偏压隧道，在距离隧道中心约2 倍洞直径远处，应力受扰动很小，其值大小都趋向于原始偏压状态值。对于偏压隧洞，也可用2 倍洞直径的概念来判断深埋或浅埋。结果还表明，在其它条件相同的情况下，影响隧道围岩应力分布的主第一章绪论2要因素有隧道半径、地表倾角大小、距离隧道中心远近【2 】。还有很多学者都对围压应力做了很多研究，得出了有用的结