吕燕，梁观山，陆莉娜，林水明，吴晓晨，李大鹏

（中国航空港建设第三工程总队，江苏南京211100）

·隧道与建设工程·

圆形隧道围岩压力拱拱体范围的解析研究

吕燕*，梁观山，陆莉娜，林水明，吴晓晨，李大鹏

（中国航空港建设第三工程总队，江苏南京211100）

为从理论上判定出压力拱拱体范围，以圆形隧道为例，分析了围岩二次应力状态，推导了水平应力及竖直应力公式，探讨了隧道上部岩体中水平、竖直应力变化趋势；在此基础上，结合3种不同的拱体判定方法，研究了各判定方法情况下的拱体范围，对比了各拱体判定方法之间的关系，可为工程实践提供参考。

圆形隧道；压力拱；拱体范围；解析

隧道开挖后，隧道周围岩体的应力状态会进行二次重分布，以达到优化自稳、最大限度发挥岩体自身承载能力，此即隧道围岩中的压力拱现象。1946年，Terzaghi通过“活动门实验”证实了砂土中存在拱效应，之后，国内外学者对压力拱现象进行了深入的研究［1-3］。压力拱研究的一个重要方面是确定拱体范围，目前，拱体范围的判定方法，见诸文献的主要有4种：一是贾海莉［4］等通过假设拱轴线方程（例如抛物线、列格氏悬线等），进而推导了压力拱的拱体范围；二是梁晓丹［5-7］等提出的拱体范围判定方法，他们认为，压力拱的外边界点可以根据最大主应力开挖前后的改变量大小来判定，压力拱的内边界点则为最大主应力的最大值处，在此方法的基础上，通过数值模拟分析了岩体参数对拱体范围的影响；……