压力拱厚度和地表沉降关系研究

隧道开挖后无支护条件下,隧道拱顶土体塌落后隧道具有维持自身稳定的能力,这与隧道上方土体中产生的压力拱有关。为研究压力拱厚度和地表沉降的关系,以隧道Ⅴ级围岩为试验对象,利用颗粒流数值模拟软件建立数值模型,分析压力拱内外边界及其厚度随隧道埋深的变化规律,并与理论公式对比验证,证明模型的准确性;利用该模型研究地表沉降随埋深的变化情况,确定压力拱相对厚度和地表相对沉降之间的关联性。研究结果表明:随隧道埋深的增加,土中压力拱相对厚度与对应的相对地表沉降之间呈负相关关系,压力拱起到了承担土体荷载、限制地表沉降的作用。