水下隧道最小覆岩厚度的理论分析

陈 宁

（1.江西理工大学土木与测绘工程学院，赣州 341000；2.江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室，赣州 341000）

0 引言

从已经存在的知识体系中包括围岩的古典散体理论还是围岩的弹塑性理论[1]都认为围岩坍塌能够自行稳定，自行稳定后的围岩具有一定的自承能力。围岩坍塌能够自行稳定是因为围岩内部有一个应力平衡的过程，这种平衡过程是由围岩内部作用力与反作用力形成的，作用力是围岩自身的重力与构造力，反作用力是围岩自身的抵抗作用力，也就是围岩的自承作用。围岩内部的反作用力结构就是围岩的自承结构。

1 围岩中的自承体系结构

围岩自稳自承结构的形式[2]：对石质围岩的结构形式来说，由于岩体受层理、节理、开挖爆破等各种因素的影响，在塑形围岩区内大多都是不均匀的块体，随着洞室的开挖，这些大小不等的块体在围岩应力重分布的作用下存在位移变化，在位移变化过程中，岩体块体间互相作用、互相组合，从而形成一种具有一定承载能力的结构形式。这种结构形式，就是围岩的自承结构体。

对水下隧道来说，隧道能够稳定，是因为围岩中存在有一定结构的自承体系，使得围岩能稳定，支护系统也属于自承体系的一部分，因为支护、尤其是锚喷支护往往是与围岩结成一体的。由许多因素决定自承体系的范围，岩石隧道的围岩体系通常只是几米宽，在土质隧道中围岩体系可达到20-30米宽。隧道洞形、支护形式和开挖方法都会对自承体系的范围造成影响。……