基于预应力最佳轴比椭圆形隧洞的岩爆防治理论方法研究
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Research on the Rockbursts Prevention Theory and Method for Elliptical Tunnels with Optimal Aspect Ratio Based on Prestress
摘要: 岩爆作为一种严重的地质灾害，常对隧道的稳定性和施工安全构成重大威胁。传统的圆形隧道在非静水压力条件下，容易在围岩局部形成应力集中区，而易于诱发岩爆。而特定轴比的椭圆形隧道具有避免这一问题的潜力，成为岩爆防治研究的热点之一。本文分析了常规圆形与椭圆形隧道的应力分布及切向应力局部集中特征，在此背景下提出了基于预应力最佳轴比椭圆形隧洞的岩爆防治理论方法，给出了预应力椭圆形隧洞最佳轴比的理论解答。以高原某隧道为工程算例，数值计算结果证实了按照最佳轴比设计预应力隧洞外形能够完全消除局部的切向应力集中，达到均等分布的状态，并使得隧洞整体切向应力水平大幅度降低，理论上还有具有实现开挖应力补偿的优势。可为高地应力隧道工程中的应力控制和岩爆防治提供了理论参考。
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2025-07-30 09:54:04 |
ChinaXiv:202508.00098V1
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