2.4 计算结果

　　图2为剪应力分布图,从图可以看出由于隧洞的开挖,房屋基础产生应力集中,但没有破坏,说明隧洞开挖引起的地基下沉并不严重,图3为塑性区分布图,图中隧洞底部有应力集中,同时有破坏,这是由于隧洞周围主要是粉质粘土,由于隧洞开挖容易引起塌落·图4为位移矢量图,再现了隧洞开挖后的位移发展趋势·由于篇幅限制,本文只给出了一个计算步的剪应力图,塑性破坏图与位移矢量图·关于这部分的研究将于另文介绍·

　　图5,图6给出了隧洞开挖后的地基下沉曲线和洞顶的下沉曲线·其中从图5可以得到基础下沉的最大位移值为20mm,洞顶的沉降位移为29mm,而现场观测到的基础下沉位移为23mm, 洞顶的下沉位移为33mm·这表明数值模拟结果与现场观测资料基本吻合,数值模拟结果极具工程参考价值·

　　3 解析法分析

　　对于多层岩土层,可以利用微分条块的办法划分岩土层,微分条块数量越多计算结果越精确·在考虑每一微分条块不同物理力学指标的同时,就可以将单一岩土层隧洞开挖极限塌落高度与变形计算式改写成多层岩土层隧洞开挖极限塌落高度与变形的计算式·

　　根据图7中岩土受力平衡关系写出下式·

　　隧洞开挖上覆n条岩土层(对于i条厚度hi)重力与侧边剪力差值F为

　　将上述各参数代入式(3)中,则隧洞开挖的极限塌落高度为4.25m·在作者的模型中,隧道洞顶与柱基之间的垂直距离为7.79m,因而,柱基是稳定的·下沉值即剪切变形W=18.6mm,这与RFPA2D的数值模拟结果基本吻合·

　　4 结 论

　　本文应用RFPA2D程序进行数值模拟计算,数值模拟结果得到了地基沉降的位移变化过程曲线,应力矢量分布图以及隧洞的塑性破坏区,同时利用解析方法进行了分析,结果与现场勘察及观测资料基本吻合·分析结果对于隧洞开挖过程中的安全性支护,以及对上面建筑物采取合理的安全防护措施提供了科学依据,具有一定的参考价值·

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