隧道开挖稳定性是隧道工程中的一个关键问题。建立了力学模型来确定非构造应力作用下圆形隧道塑性区的边界曲线和围岩的主应力分布。具体而言，定量分析了不同影响因素对塑性区形状和围岩主应力的影响。随后，利用 Mohr-Coulomb 破坏准则确定围岩体的屈服破坏。并提出了围岩支护的技术途径和控制措施。特别推荐了以“锚索（或长锚杆）+锚杆”为主要支护策略的“长短”协调分层支护技术。最后，通过数值模拟方法对几个典型隧道的支护技术进行了验证。结果表明，通过抑制塑性区的恶性延伸、改善主应力环境、使塑性区在支护体系可控范围内均匀分布，可以提高圆形隧道围岩的稳定性。这些结果有助于优化支撑技术，以稳定非构造应力下的圆形隧道围岩。





图1 不同压力系数下圆形隧道围岩塑性区分布





图2 支撑结构的布置

隧道开挖稳定性是隧道工程中的一个关键问题。建立了力学模型来确定非构造应力作用下圆形隧道塑性区的边界曲线和围岩的主应力分布。具体而言，定量分析了不同影响因素对塑性区形状和围岩主应力的影响。随后，利用 Mohr-Coulomb 破坏准则确定围岩体的屈服破坏。并提出了围岩支护的技术途径和控制措施。特别推荐了以“锚索（或长锚杆）+锚杆”为主要支护策略的“长短”协调分层支护技术。最后，通过数值模拟方法对几个典型隧道的支护技术进行了验证。结果表明，通过抑制塑性区的恶性延伸、改善主应力环境、使塑性区在支护体系可控范围内均匀分布，可以提高圆形隧道围岩的稳定性。这些结果有助于优化支撑技术，以稳定非构造应力下的圆形隧道围岩。





图1 不同压力系数下圆形隧道围岩塑性区分布





图2 支撑结构的布置