赵志清，邓祥辉

（西安工业大学建筑工程学院，陕西西安 710021）

0 引言

在地下工程中，地下洞室的开挖扰动破坏了围岩的原始应力状态，应力会因重新分布而造成应力集中，当集中应力超过围岩强度时，围岩将发生破裂，逐渐形成一个松动破碎带，即围岩松动圈[1]。松动圈越大，围岩的稳定性越差，且松动圈的厚度对隧道的支护设计有重要意义。因此，研究松动圈的拓展机制显得尤为重要。

众多研究学者对松动圈的形成机理和拓展范围进行了广泛的研究[2]，并且取得了一系列具有重要意义的成果。王建锋[3]等应用 SMP 准则探讨了松动圈形成的力学机理，并推导了松动圈半径的计算公式；王聪聪[4]等运用摩尔-库伦强度准则对松动圈半径进行了理论推导，并计算了某深部巷道松动圈的范围；秦威[5]利用松动圈理论，研究了公路隧道内部围岩松动圈的分布规律；常江阳[6]等基于围岩松动圈理论，对首旺煤矿回采巷道的破碎机理和围岩变形机制进行了分析，并根据围岩松动圈支护理论，确定了锚杆支护的具体参数；谢学斌[7]等采用松动圈理论对冬瓜山采矿巷道进行了支护设计，得到了在巷道不同的地方需采取有区别的支护的结论。

上述理论研究表明，松动圈的形成是围岩强度和地应力共同作用的结果。基于此，本文以摩尔-库伦准则为强度准则，以围岩自重应力为地应力，进行围岩松动圈厚度的计算，并以张家店大断面公路隧道为工程实例分析松动圈厚度，以便为断层发育的隧道初期支护锚杆的长度设计提供理论依据。……