深埋隧道开挖围岩失稳突变模型研究

在分析隧道开挖引起围岩失稳基础上,认为深埋隧道围岩的失稳是一种突发破坏现象,具有明显的非线性和不连续性质,主要表现在力学变形性质的不确定性、本构关系的非线性和破坏过程中的突变性。运用突变理论探讨了深埋隧道失稳的机制;根据总势能原理,建立了隧道失稳的尖点突变模型,导出了失稳的力学判据条件;并基于深埋隧道典型断面拱顶下沉量现场量测的数据,计算出拱顶下沉函数的各变量值,由各监测断面位移突变阀值来判别深埋隧道围岩的稳定性,分析结果与实际施工围岩情况一致。研究成果可为预防深埋隧道围岩失稳、采取合理的施工工艺和支护措施提供参考依据。