1、1 中文 5690字 文献出处： Son M, Cording E J. Groundliner interaction in rock tunnelingJ. Tunnelling & Underground Space Technology Incorporating Trenchless Technology Research, 2007, 22(1):1-9. 岩石隧道围岩与衬砌相互作用 Moorak Son , Edward J. Cording 摘要 ：由于基础设施如公路，地铁，铁路和其它设施的发展 和升级，隧道建设在不断地增长。大部分的隧道不是通过使用钻爆法进行开挖，就是通过使用
2、隧道挖掘机器如 TBM（隧道掘进机）或盾构进行开挖。新奥法（新奥地利隧道施工方法）是常用的隧道施工方法并且使用钻爆法来开挖岩石隧道。然而使用 TBM 或者盾构机开挖会产生一个有规律和光滑的开挖面，而使用钻爆法进行开挖会产生一个不平整的和粗糙的开挖面。在利用喷射混凝土衬砌隧道过程中，沿开挖面产生的应力状态依靠其开挖面的状态，所以，工程师在设计喷射混凝土衬砌隧道时要考虑开挖面的表面状况。 数值分析研究影响进行隧道开挖的违法的响应表面喷浆 隧道班轮。为调查。不可控参数包括开挖表面。周边地面的刚度。和静止土压力系数的休息。调查表明 ,喷射混凝土隧道的反应班轮是高度依赖参数和同样的土压力条件时 ,这种现
3、象就更为明显不符合规定的形势更加严峻和周围地面不僵硬 1 引言 通过进行数值分析来调查不平整的隧道开挖面对隧道喷射混凝土衬砌的影响的过程中，调查的控制参数包括开挖面的平整度，周围的土层强度，还有静止土压力系数。这个调查表明了这些参数决定了隧道喷射混凝土衬砌的结构。而且，在相同的土压力情况下，当开挖面更加不平整，并且周围围岩刚度更小时，这种影响就更明显 。 隧道是一个主要的地下结构，并且广泛用于交通运输，水上航道和其它目的如电力或通信电缆安装。随着基础设施的发展和升级，全世界的隧道建设正在不断地增加，而且隧道工程师更加意识到了隧道建设的安全性和经济性的重要性。关于隧道施工， Peck在 1969
4、年论述了三个问题：第一个，在施工期间保持稳定和安全 ;第二个：尽量减少第三方的不利影响：最后：在工程的整个生命周期中能够发挥预期的功能。在这三个问题中，第一个问题是直接与隧道支撑系统的正确设计有关。 在岩石隧道中，隧道不是使用钻爆法开挖就是使用 TBM 或者盾构机开挖。新2 奥法 （新奥地利隧道施工法）广泛用于隧道施工，使用钻爆法来开挖岩石隧道，并且进行喷射混凝土衬砌和岩层锚杆作为主要的支撑系统。使用钻爆法的开挖会导致产生一个相对不平整的隧道开挖面，平整度主要取决于爆破的方法，岩石强度，岩石组合强度，岩石收缩性和施工工艺。 正如 Hock 和 Brown 在 1980 年指出，隧道开挖面的不平
5、整会导致基坑支护产生高应力，就像喷射混凝土隧道衬砌的不平整开挖面产生的高应力，并且也会导致衬砌结构的开裂和崩塌，尽管将重点放在了喷射混凝土衬砌厚度，但是大部分衬砌设计是在隧道开挖面光滑的假设下进行的，这样的 话，沿着隧道开挖面周边衬砌结构有一个相同的厚度。此外，进行大量物理模型测试来调查隧道喷射混凝土衬砌的状态，这项调查包括 Fernandez等人在 1975年得出的统一的衬砌厚度的结论。 为了更好的理解隧道不平整开挖面对隧道喷射混凝土衬砌的影响，并且为了提供隧道衬砌设计的通用情况，这篇论文调查了喷射混凝土在不同隧道开挖面的岩石强度和地层压力状态情况下的反应，并要考虑到围岩与衬砌的相互作用。
6、2 隧道衬砌的设计 Peck 在 1969 年论述过，如果衬砌与周围环境能通过周围环境压力分布在衬砌结构上这种方式相互影响，衬砌将 具有更多的可变形性，而且相应的偏移状态会致在衬砌结构里所有结点产生可以忽略不计的弯矩。并且如果在围岩施加荷载，围岩与结构相互作用很小的情况下，变形微不足道，那么衬砌的刚度就较大。衬砌结构柔性大还是刚性大，主要取决于围岩和衬砌和隧道直径的相对刚度，举个例子，一个坚硬的周围围岩和一个大的直径衬砌可以认为柔性大，但是有柔软的周围围岩和小的直径的相同衬砌也可以其刚度比较大的。 Peck等人在 1972年用 Burns和 Richard还有 Hoeg对隧道衬砌的分析工作提出了刚度比的定义，就是柔性比和压缩比。 柔性比就是围岩和 衬砌之间的抗弯刚度比，而且抗弯刚度是被认为在如图 1的纯剪切状态下对形状改变的抵抗。围岩的抗弯刚度可以通过在作用相同的外部压力P 的纯剪切状态下测量直径的变化来获得，如图 1.a 所示。围岩假想圆的直径应变如下： 并且围岩抗弯刚度的定义如下 : 3 图 1 纯剪切状态下的围岩和衬砌 D是
