闫 迪， 刘志春， 李新志， 郭小龙

(石家庄铁道大学土木工程学院，河北 石家庄 050043)

挤压性围岩是在高地应力环境下，隧道周边一定范围内产生显著塑性变形或流变的岩体，具有高地应力、低强度、强流变的显著特征[1-3]。挤压性围岩隧道具有变形量大、变形速率高、持续时间长的特点，如施工处理不当易产生变形侵限、支护开裂、隧道塌方等严重病害[4-5]。深埋隧道开挖后，周围岩体产生应力重分布，通过围岩内部应力调整及围岩与支护相互作用，而形成能够承担一部分荷载的围岩，称为围岩承载拱。在深埋隧道特别是超深埋的挤压性围岩隧道中，支护结构承担的围岩压力远小于围岩初始地应力，这种现象可以用围岩承载拱解释。

目前，形成了较为统一的基于围岩承载拱理论的围岩稳定评价方法[6-8]，认为承载拱距离隧道开挖轮廓面越远，围岩越不稳定；围岩承载拱厚度越大，则证明需要调动更多的围岩承担荷载，围岩越不稳定。

针对深埋隧道应力状态、承载拱范围、承载结构等，以往学者采用理论解析、数值模拟、现场实测等方法已开展了大量研究工作，取得了诸多宝贵的研究成果[8-14]。目前对于一般围岩的深埋隧道设计施工均从围岩分级出发，近年来挤压性围岩隧道设计施工已转变为从变形分级出发，根据不同变形等级进行隧道结构设计和施工控制[1-5]。本文基于变形分级，推导挤压性围岩隧道围岩承载拱理论解，分析承载拱范围变形等级(强度应力比)、洞径、围岩强度、隧道埋深、支护抗力的变化规律，从而解释挤压性围岩隧道围岩承载机理，为挤压性围岩隧道设计施工提供技术支撑。……