无衬砌隧道压力拱的形成机理研究

借助有限差分软件分析无衬砌隧道压力拱的应力分布以及压力拱的形成过程,根据压力拱形成过程中的应力、位移规律研究隧道衬砌的最佳施工时间。研究表明:应力重分布会导致隧洞周边围岩的切向应力增大,径向应力减小,影响范围约为5~6倍隧洞半径;压力拱的形成是一个过程,稳定性较差的围岩反复寻求自稳后有可能形成稳定压力拱,也有可能坍塌;对于稳定性较好的围岩,衬砌时间应选在稳定压力拱形成时;对于稳定性较差的围岩,应在开挖后及时施加衬砌,必要时还可超前支护,有助于围岩形成压力拱。