临近富水破碎构造带隧道开挖面稳定性的极限平衡分析
【摘要】 为有效降低山岭隧道施工临近富水破碎构造带的水害风险，针对隧道开挖面临近富水破碎构造带时的稳定性预判问题，考虑渗流影响，对开挖断面进行等效代换，建立关于开挖面前方岩体破裂角的极限平衡方程，进行牛顿法迭代求解和数值模拟验证。经计算分析结果对比表明，牛顿迭代法求解与数值模拟验证结果接近;在此基础上分别考虑隧道埋深、岩体重度和强度参数、富水破碎构造带水头高度等变量因素，计算分析岩体破裂角及必要自稳厚度的变化规律。通过计算分析结果表明，开挖面前方岩体必要自稳厚度随前方富水破碎构造带水头高度的增大而增大，随自身内摩擦角的增大而线性减小，随自身黏聚力的增大而减小，随自身重度的增大而增大，随隧道埋深的增大而减小并趋于定值。
