椭圆孔口塑性区及其在岩溶隧道工程中的应用

在解答圆形孔口弹塑性问题基础上,采用复变函数方法推导椭圆孔口塑性区半径计算公式。对比分析表明:该公式计算结果与基于摄动法计算结果相近,但参数较少,且能反应轴对称荷载下状态。针对常见中、小尺度隐伏干溶洞,以隧道周围塑性区和溶洞周围塑性区贯通与否作为中间岩柱稳定性判断标准,基于本文计算椭圆孔口塑性区理论建立隧道与不同方位、形态溶洞间岩柱最小安全厚度力学模型;采用FLAC3D进行数值正交试验,通过对计算结果多元回归分析,建立基于数值计算的安全厚度预测公式,为验证力学模型提供参考。以宜万线鲁竹坝隧道和五爪观岩溶隧道为例验证2种方法的可靠性和合理性,为类似工程提供参考。