隧道围岩及支护结构稳定性分析方法综述
佛岭隧道浅埋段围岩稳定性与支护结构体系工作性状
式 ，以喷射 混凝 土 、锚 杆 、钢筋 网 和钢拱 架为 初期
支 护 。通 过 施 工 过 程 中 的监 控 量 测 对 围岩 的稳 定 性 、支 护参 数 的合理性 做 出评价 ，并 对二 次衬 砌 的 施 作时 间提 出建议 。因此量 测工 作是监 视设 计 、施 工 是否 正 确 的 眼睛 ，是 监 控 围岩 安 全 与否 的手段 ，
５ ４
问变化 的曲线可 以看 出 ，在 开始监 测 的前 两周 ，拱
顶 下沉 累计 值增 加 较大 ，此 后变形 趋 于稳定 ，在 曲 线 上表 现为 趋 于收敛 ，回归 曲线表 明该 拱顶 下 沉规 律 服从 指数 规律 。这 说 明在 开挖一 定 时 间后 ，随着 工 作 面 的推 进 和支 护 的施 作 ，围岩应 力重 分布 趋 于 稳定 ，围岩 周边 变形 量 已趋 于收敛 。从 监测 数 据可 知 ，在 监 控 量 测 期 问 ，拱 顶 最 大 下 沉 量 大 约 为 ２ ｒｍ， 占开 挖跨 度 的 ０２ ％，满 足 公 路 隧 道 设 计 ３ ａ ．１
） 巾
５
Ｏ
０
５
１ ０
１ ５
２ ０
２ ５
３ ０
３ ５
监测天数（ ） ｄ
图 １ 监 测 项 目断 面 布 置 里 程示 意 图
图 ４ Ｙ ２＋ １ Ｋ ８ ２ ６断 面拱 顶 下沉 随 时间 变 化 曲 线
从 佛 岭隧 道右 线 Ｙ ２ ＋ １ 面拱 顶 下沉 随 时 Ｋ ８ ２ ６断
图 ２ 断 面测 点 布 置 不 意 图
３２ 数 据 采 集 与 预 处 理 ．
Ｖ ＝ ５ ０ｒｓ４ ０ ｍ ｓ ｐ ２ ０ ｒ ～ ０ ０ ／。围岩 为 Ｖ级 ，因此成 洞条 件 ｄ
隧道工程的围岩稳定性分析
隧道工程的围岩稳定性分析隧道工程是一项复杂而重要的工程项目，其中围岩的稳定性对于隧道的安全运行至关重要。
本文将对隧道工程中的围岩稳定性进行分析，并提出相关解决方案。
一、围岩稳定性的重要性围岩是指构成隧道周围墙壁的地质层，其稳定性是保证隧道工程安全运行的关键。
围岩的稳定性受到多种因素的影响，包括岩层的物理和力学性质、水文地质条件、地应力状态等。
二、围岩稳定性分析方法为了评估围岩的稳定性，我们可以采用以下几种分析方法：1. 岩体力学参数测试：通过现场采样和实验室测试，获取围岩的力学参数，如强度、刚度等。
这些参数的准确性对于稳定性分析非常重要。
2. 采用数值模拟方法：利用有限元或离散元等数值模拟方法，对围岩进行力学分析，预测其变形和破坏情况。
这种方法可以考虑多种力学因素，并得到相对准确的结果。
3. 实地观察和监测：利用现场观察和监测手段，对隧道的变形、裂缝、水渗等现象进行观察和记录。
这些观测数据可以为围岩稳定性评估提供重要依据。
三、围岩稳定性分析的影响因素围岩稳定性受到多种因素的影响，下面列举一些常见的影响因素：1. 地质情况：包括岩性、岩层结构、断裂和节理等。
不同的地质条件会对围岩的稳定性产生不同的影响。
2. 水文地质条件：地下水位、地下水流等因素对围岩的饱水状态和应力分布有着重要的影响。
3. 地下应力状态：地应力是指地层中存在的自重应力和外界荷载所引起的应力。
合理的地应力分析对于围岩稳定性评估至关重要。
4. 施工过程：隧道的施工过程中，如钻孔、爆破、掘进等操作会对围岩稳定性产生一定的影响，需要合理考虑。
四、围岩稳定性分析解决方案在进行围岩稳定性分析时，我们可以采用以下一些解决方案：1. 合理设计支护结构：通过合理的支护结构设计，可以有效地改善围岩的稳定性。
常用的支护方法包括锚杆支护、喷射混凝土衬砌等。
2. 注浆加固：在围岩中注入硬化材料，增加其强度和刚度，提高稳定性。
注浆加固是常用的围岩稳定措施之一。
隧洞围岩稳定性分析
总752期第十八期2021年6月河南科技Journal of Henan Science and Technology隧洞围岩稳定性分析任婧婧郑恒祥（华北水利水电大学，河南郑州450045）摘要：隧洞作为水利工程中重要的水工建筑物，其围岩稳定性在整个工程中至关重要。
因此，总结地下洞室围岩稳定性研究分析方法，分析不同支护类型对围岩稳定性的影响，并对不同支护时机选择方法做出评判，从而为以后隧洞的开挖施工和支护提供参考。
关键词：围岩稳定性；分析方法；强度折减法中图分类号：U451.2文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）18-0082-03Stability Analysis of Tunnel Surrounding RockREN Jingjing ZHENG Hengxiang（North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou Henan450045）Abstract:As an important hydraulic structure in hydraulic engineering,the stability of surrounding rock of tunnel is a crucial issue in the whole project.This paper summarizes the research and analysis methods of the stability of sur⁃rounding rock of underground tunnel,and evaluates different supporting timing selection methods.It provides a refer⁃ence for the excavation and support of tunnel in the future.Keywords:surrounding rock stability；analysis method；strength reduction在地下洞室的稳定性研究中，围岩是否稳定和支护结构是否安全通常是研究的重中之重。
公路隧道围岩稳定性分析与支护
４ 断面 控 制的 关键
１ ） 测量 。测量是 断面控 制中最关键 的环节 ， 贯 穿于断面控 制
（ 前 几个 循环 ） 支护进行 检查 。在 Ｖ类 、 Ⅳ类 围岩有 拱架 段 ， 这 种 的整个 过程。从开挖轮廓的放样复核 ， 到初 支钢架 的定位 和初 支
第４ ０卷 第 ８期 ２ ０ １ ４年 ３月 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８ ・ ０ １ ９ ７ － ０ ３
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ ＵＲＥ
山 西 建 筑
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ８
定性 ， 也有助于增强工程 的质量 。 ２ ） 人工智能法 。
１ 公 路隧道 围岩稳 定性 的研 究方 法
在世界飞速发展 的现代社会 中 ， 我 国的公 路隧 道建设 工程越
在最近 的几 年当中 ， 计算机 网络技 术随着 时代的进 步在飞 速 来越 多 ， 所 以如何安 全 的建设 公 路 隧道 工 程就 成为 了公路 建设 的发展 ， 所以力学分析在分析公路 隧道围岩 的稳定 性 当中 已经不 的关键 ， 然 而隧道 围岩的稳定性作为公路隧道建设的重点 ， 已经有 再是唯一 的方法 ， 随着计算机 的迅速发展 ， 遗传算法和神经学科 等
的监控量测 相结 合 ， 检查 支护 的变 形情况 ， 分 析数 据后 也可 以修 关系到断面控制 的成败 。全程监 控是 指在 断面控 制 的全过 程针 正类似 围岩情况下的预 留变形量 ， 以指导后续的支护施工 。 对过程的各个环节 和节 点 ， 进行测 量 和检测 ， 目的是及 时发 现 问 题， 尽早解决 问题 。严格 卡控 是指在 全程 监控 的过 程 中， 必 须对
隧道围岩的稳定性分析与评价
隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。
本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。
首先，我们需要了解隧道围岩的特点。
隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。
力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。
了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。
其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。
其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。
这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。
另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。
通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。
接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。
常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。
这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。
此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。
最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。
首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。
其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。
最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。
综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。
隧道工程围岩稳定性评估
隧道工程围岩稳定性评估隧道工程是一种常见的地下工程形式，为确保工程的安全性和可靠性，围岩稳定性评估具有重要意义。
本文将介绍隧道工程围岩稳定性评估的一般原则、方法和应用。
一、围岩稳定性评估的原则围岩稳定性评估是指对围岩的力学性质和围岩与工程结构之间相互作用的研究，目的是评估围岩对隧道工程的稳定性产生的影响。
在进行围岩稳定性评估时，需要遵循以下原则：1. 目标明确：明确评估的目标和内容，确定评估的指标和标准。
2. 综合分析：结合实地调查、室内试验和数值模拟等多种手段，综合分析围岩的地质结构、物理性质和力学特性。
3. 系统评估：从整体到局部，逐个评估各个部分的稳定性，形成全面的评估结果。
4. 安全可靠：评估结果应该能够反映工程的实际情况，提出合理的建议和防治措施，确保工程的安全可靠。
二、围岩稳定性评估的方法围岩稳定性评估的方法多样，一般包括以下几个方面：1. 地质调查：通过对工程区域进行地质调查，了解围岩的地质构造、岩性特征、断裂带等情况，为后续的评估提供基础数据。
2. 室内试验：通过对采集的围岩样品进行室内试验，包括抗压强度试验、抗剪强度试验、抗拉强度试验等，获取围岩的力学性质参数。
3. 数值模拟：运用数值模拟软件对隧道的围岩进行三维建模，并采用合适的本构模型和力学参数，模拟围岩的受力和变形情况。
4. 监测和反馈：在施工过程中，通过实时监测围岩的变形和应力状态，及时调整工程措施，以确保围岩的稳定性。
三、围岩稳定性评估的应用围岩稳定性评估在隧道工程中具有广泛的应用，可以被用于以下几个方面：1. 隧道设计：通过围岩稳定性评估的结果，确定隧道的合理断面、支护结构和防治措施，为隧道的设计提供科学依据。
2. 施工控制：在施工阶段，通过监测和评估围岩的稳定性，及时调整施工方案，确保施工的安全和顺利进行。
3. 运维管理：在隧道投入使用后，通过定期监测和评估围岩的稳定性，及时采取维护和修复措施，确保隧道的长期运营安全。
隧道设计中的应力分析与稳定性评估
隧道设计中的应力分析与稳定性评估隧道设计是一项复杂而又关键的工程任务，其中应力分析与稳定性评估是不可或缺的一部分。
隧道的稳定性评估主要包括隧道内部的应力分布分析、挡土结构的设计和地下水的流动分析等方面。
本文将从应力分析和稳定性评估两个角度来探讨隧道设计中的关键问题。
在隧道设计中，应力分析起着决定性的作用。
应力分析是通过对隧道内部的力学特性进行研究，来确定隧道四周的应力分布情况。
这种分析需要考虑岩石的强度、应力状态、岩层的断裂及褶皱等方面。
隧道设计师需要利用这些信息来确定隧道结构的稳定性，并选择合适的支护措施来保证隧道的安全。
在进行应力分析时，设计师首先需要考虑的是隧道的地质情况。
不同的地质条件会对应不同的应力状态，从而直接影响到隧道的稳定性。
例如，在岩层中存在大量断裂和褶皱的地区，隧道的应力状态可能会比较复杂，设计师需要通过精确的力学计算来确定应力分布，并据此确定支护措施。
此外，设计师还需要考虑隧道的围岩强度。
围岩的强度决定了隧道的稳定性，因此需要进行详尽的实地勘查和岩石力学实验。
通过这些数据，设计师可以确定围岩的强度参数，并据此进行应力分析。
如果围岩的强度较低，设计师可能需要采取加固措施来提高隧道的稳定性。
除了应力分析，稳定性评估也是隧道设计中至关重要的一环。
稳定性评估主要包括挡土结构的设计、地下水的流动分析和隧道排水系统设计等方面。
挡土结构的设计涉及到隧道外部的土壤和岩石的稳定性，设计师需要考虑土壤和岩石的内聚力、摩擦角等参数，并合理选择挡土结构的类型和尺寸，以确保隧道的稳定性。
地下水的流动分析是稳定性评估的另一个重要方面。
隧道施工过程中，地下水的流动会对土壤和岩石的稳定性产生影响，因此需要进行地下水的渗流计算和水压分析。
设计师需要了解地下水的水位变化规律和渗透性特性，并根据这些数据来确定相应的排水系统，以保证隧道施工过程中的安全性和稳定性。
总之，隧道设计中的应力分析与稳定性评估是确保隧道结构安全稳定的重要步骤。
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究
公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究在隧道建设中最为关心的是隧道围岩稳定性问题。
本文对影响隧道围岩稳定性的各类因素进行了分析，并对衬砌技术、衬砌防排水技术进行简要的说明，指出其中存在的问题并提出相应的解决思路，以期对公路隧道围岩稳定性的研究及实际工程施工有所帮助。
标签：公路隧道；围岩；支护；对策一、隧道围岩稳定性影响因素1、地质及地质结构。
地质及地质结构主要考虑岩性的影响、岩体结构及裂隙的分布和特殊地质条件（如岩溶区、强风化区、断层破碎带等不良地质）。
2、地应力。
地下工程的失稳主要是由于开挖工作引起的应力重分布超过围岩强度或引起围岩过分变形而造成的。
而应力重分布是否会达到危险的程度主要看初始应力场的方向、量值和性质而定。
3、岩体力学性质影响。
如上所述，工程岩体的稳定性主要视岩体的强度与变形特性与开挖后重分布的围岩应力这二者相互作用的结果而定。
强者强于后者则稳定，弱于后者则不稳定。
工程岩体的破坏主要有拉破裂和剪破裂两种基本类型，所以其抗拉强度和抗剪强度很重要。
4、工程因素。
工程因素主要指洞室的方位、规模（高、跨）、形态、使用性质、施工方法、开挖工艺、支护形式及实施过程、受其它工程活动的影响等。
5、地下水因素。
6、时间因素。
围岩状态随时间的恶化及地层压力的增加主要有两方面的原因：一是岩体的流变性质。
二是时间的增长加剧了围岩弱化过程。
二、公路隧道围岩稳定性分析方法（一）力学解析方法自从人们对围岩稳定性的研究开始，对其的力学研究一直处于不断进步的过程，主要经历了从古典压力理论、散体压力理论以及发展到现在更为先进的弹性、塑性力学理论。
隧道开挖之后，因改变了岩体之间原有的受力状态，使得围岩内部受力重新分布，并有可能出现应力集中的不利状态，因此需对其受力状态进行受力分析，如果围岩所受的应力均小于岩体的弹性极限强度，则围岩稳定，处于弹性状态，而当围岩部分受力超出其受力状态时，使得处于弹塑性状态，会因围岩受力不均匀而使得围岩发生部分坍塌，因此需对围岩进行弹塑性进行分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
掌子面围岩等级，并与设计资料进行对比，对不同级别不同地质条件下的围岩与支护结
构稳定性进行比较分析，总结围岩及支护结构稳定性分析的方法。
关键词：特长隧道；围岩；支护结构；稳定性分析
中图分类号：U452.1＋2
文献标识码：A
文章编号：1004-6429（2010）04-0072-03
随着深埋特长隧道的不断涌现，所遇到的问题也越来越多， 现行的设计与施工规范已不能满足设计与施工要求，虽然国内 外有关深埋特长隧道的研究成果不少，但由于深埋特长隧道地 形、地质条件复杂，设计制约因素多，并且常伴有断裂带、破碎 带、岩爆、突泥、涌水等地质灾害，给设计和施工带来了很大的盲 目性。加上深埋特长隧道埋深大、隧道长、地质条件复杂，使地质 勘察也不可能全面精确地探清每一段的具体情况，很多时候勘 察结果与隧道施工中实际遇到的地质条件相差很远，漏掉的一 些不良地质体给施工带来许多预想不到的困难。 1 公路隧道围岩稳定性分析方法
1993．
［2］ 杜守继．孙 钧，等．公路隧道复合支护机理的数值分析［G］
// 2001 年全国公路隧道学术会议论文集.北京：人民交通出
版社，2001．
［3］ 谷兆棋，等．地下洞室工程［M］．北京：清华大学出版社，
1994．
［4］ 夏才初，等．地下工程测试理论与监测技术［M］．上海：同济
大学出版社，1999．
模型试验是隧道及地下工程研究中使用较多的一种方法， 其理论基础是相似理论。模型试验具有直观、全面的优点，20 世 纪 80 年代，国内许多学者作了大量的实验研究，谷兆琪教授等 （1981）进行了层状砂岩地下洞室稳定性的研究，朱维中、冯光北 等（1983，1984）研究了单排裂隙岩体模型的抗剪强度研究，杨淑
现场原位测试有钻探与室内试验无法替代的优点，因此在隧 道工程中日益受到重视和广泛应用。现场试验的研究数据不仅可 以为理论研究提供依据，而且可以直接指导实际工程。国内外的大 型工程、新型结构或特殊结构都积极采用现场原位测试的方法。
在隧道工程研究领域，现场原位试验主要包括以下几方面 的内容：地质和支护状态观察、周边位移拱顶下沉量测、围岩深 部位移量测、锚杆轴力量测、围岩与喷层接触压力量测、钢支撑 内力量测、模筑二次衬砌内力量测等。 2 隧道支护结构稳定性分析方法
［5］ 朱合华，等．新奥法技术与隧道结构的计算［J］．公路隧道，
1998（2）．
［6］ 易萍丽．现代隧道设计与施工［M］．北京：中国铁道出版社，
1997：264－275．
［7］ 王建宇．隧道工程的技术进步［M］． 北京：中国铁道出版社，
2004．
（英文摘要下转第 75 页）
· 73 ·
张英云，等：ASTM A565 XM-32 不锈钢热处理工艺的研究
特征曲线，一个是围岩收敛曲线，它的确定与岩体的强度性质，应
力—应变动态及隧道的初应力场等有关；一个是支护结构的约束
曲线，它主要决定于支护结构的刚度、材料性质及支护类型。
（2）剪切滑移破坏法。剪切滑移法进行支护结构设计是按下
述原则进行的：隧道周围出现塑性滑移楔体，造成支护结构的剪
切破坏；支护结构与围岩粘结紧密，两者共同工作，形成无弯矩
整个支护体系的稳定性具有重要的理论意义，可以考虑较多的
初始条件和岩体及支护结构的特征，如无拉分析、粘弹性分析、
三维的空间效应分析等等。但这些分析都是在一定的前提之下
进行的，只有前提是正确的或者是可以接受的，计算结果才可能
是值得信赖的。数值方法中还包括边界元法和加权余量（残数）
法，但有限元法得到的应用较为广泛。
如何进一步提高深埋特长隧道的设计与施工质量，是目前
急需解决的问题。解决这一问题的关键是要对深埋特长隧道的
开挖与支护过程进行研究，获取深埋特长隧道在不同围岩与支
护体系下的力学性状及其稳定性，为深埋特长隧道的设计与施
工提供依据和指导。
参考文献
［1］ 关宝树．隧道力学概论［M］．成都：西南交通大学出版社，
2.2 岩石力学方法 岩石力学计算方法，就是把结构和周围岩体视为一体，作为
共同的承载体系—即相互作用模式或岩体—结构模式。这是目 前在隧道设计中力求采用和正在发展的方法。
隧道是由岩体和支护结构组成的结构体系，荷载主要来自岩 体，而这种结构体系的主要材料是由绝大部分的岩体构成的，混凝 土及其他支护材料只占很小部分。因此，岩体既是承载结构的一个 重要组成部分，也是构成承载结构的基本的建筑材料，它既是承 受一定荷载的结构体，又是造成荷载的主要来源，这种三位（荷 载、材料、承载单元）一体的特征与地面工程是完全不同的。
从 19 世纪人类对松散地层（主要是土层）围岩稳定和围岩 压力理论进行研究开始到现在，围岩压力理论主要经历了古典 压力理论、散体压力理论及现在广泛应用的弹性力学理论、塑性 力学理论。
实际工程中，隧道开挖后，由于卸荷作用使围岩应力进行重 分布，并出现应力集中，如果围岩应力处处小于岩体弹性极限强 度，这时围岩处于弹性状态。反之，围岩将部分进入塑性状态，但局 部区域进入塑性状态并不意味着围岩将发生坍落或失稳。因而，研 究围岩稳定就不能不考虑塑性问题，芬纳（Fenner）—塔罗勃（Talo－ bre ．J）和卡斯特奈（Kaster． H）等给出了围岩的弹塑性应力图形。 1.4 数值计算方法
山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010 年 第 25 卷 第 4 期
●应用技术
隧道围岩及支护结构稳定性分析方法综述
伍华刚
（贵州省交通规划勘察设计研究院，贵州贵阳，５５０００１）
摘 要：以隧道围岩与支护结构的相互关系为主要研究对象，以特长公路隧道围岩及支护结构
稳定性分析方法为依托，对隧道掌子面所揭露围岩岩体、结构特征进行调查、记录，分析
鉴于抗拉强度远超出指标要求，淬火温度 1 030 ℃不变，回 火温度提高 20 ℃重新回火，保温时间分别是 3 h 和 5 h。试验结 果显示，保温 3 h 抗拉强度仅降低了 30 MPa，其他指标没有明显
图 １ 淬火温度对力学性能的影响
变化；保温 5 h 则抗拉强度明显降低，因为随着回火时间的延长， 析出的碳化物逐渐聚集，形成粗大的铁素体加晶间碳化物组织， 使材料的强度和韧性均有所下降。 5 结论
在岩体结构及其特性研究的基础上，考虑工程力作用方向
收稿日期：2010-05-14 作者简介：伍华刚，男，1959 年出生，1983 年毕业于云南广播 电视大学，工程师，550001，贵州省贵阳市云岩区中山东路 69 号
以及结构面与开挖临空面之间的空间组合关系，借助于赤平极 射投影分析法、实体比例投影分析法和块体坐标投影法进行图 解分析，从而判断岩体的稳定性。 1.3钢的抗拉强度 Rm 有所提高；另一方面，提高淬火温度同时会促 使奥氏体晶粒长大，从而使钢的屈服强度 Rp0.2、抗拉强度 Rm 下 降。另外，随着淬火温度的升高，碳化物的溶解量增加，特别是原 始组织中沿晶界分布的碳化物溶入奥氏体中，使晶粒间的结合 力提高，从而提高了钢的冲击韧度。
支护结构的力学行为是比较复杂的，因为它不仅仅决定于 支护结构本身的构造，而且与周围岩体的接触条件以及在施工 中出现的各种变异有关。在隧道支护结构设计及计算方法中，有 两种主要的理论分析方法：传统的结构力学方法和近代的岩石力 学方法。 2.1 结构力学方法
所谓的结构力学方法，就是给定荷载，荷载值与支撑的变形 性质和承载能力无关，实质上是把支护结构与周围岩体看成是 相互作用的两个方面，把围岩压力看作给定荷载，结构作为承载 结构，即结构—荷载模式，这就是我们目前在衬砌计算中采用 的，岩体的承载能力既考虑在给定荷载中，也考虑在支护结构和 围岩之间的相互作用上（以抗力形式出现），即荷载—结构—弹 性抗力模式。这种方法概念清晰，计算方便，目前被广泛采用。现 在我国隧道设计规范就采用“荷载—结构—弹性抗力”模式对衬 砌结构进行计算，并结合“工程类比法”和监控量测进行修正。
隧道围岩的稳定性分析主要包括隧道的整体稳定性分析和 局部块体的稳定性分析，分析方法大致可归纳为工程地质类比 法、岩体结构分析法、岩体稳定性力学分析法和模拟试验法等， 其中，模拟试验法包括物理模拟和数值模拟。 1.1 工程地质类比法
根据拟建地下洞室的工程地质条件、岩体特性和监测资料， 结合具有类似条件的已建工程，开展资料的综合分析和对比，从 而判断工程区岩体的稳定性。由大量工程实例总结出来的各级 围岩分类标准，如 RQD 分类（Deer，1969）、RMR 分类（Bieniawiski， 1973）、Q 系统分类（Barton，1974）、Z 系统分类（谷德振，1979），以 及我国的《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）等，都是工程地质 类比法在稳定性评价中的具体应用。这些围岩分类系统可以对 不同类型围岩按定量地给出其围岩压力值及支护衬砌的形式和 厚度，对于一般性工程隧道实现地下工程（结构）设计标准起到了 重要的作用，也是地质工程工作者的基本方法之一。 1.2 岩体结构分析法
· 72 ·
伍华刚：隧道围岩及支护结构稳定性分析方法综述
2010 年 第 25 卷 第 4 期
清教授等（1986）对鲁布格水电站地下厂房喷锚支护的效果进行 了试验研究，俞裕泰教授（1984）、杨奇（1985）等研究了分步开挖 对稳定性的影响，陈霞英等（1995，1996）采用模型试验的手段，对 酮群开挖全过程围岩的应力和位移分布也进行了深入研究，讨论 了围岩破坏过程以及安全度等问题。赖跃强、姜小兰（1998）采用地 质力学模型平面应变试验技术，模拟彭水枢纽地下厂房酮室围岩 的构造特点和力学性能，分析研究了主厂房、调压井在开挖过程中 的围岩应力、石同周位移、断层对酮室的影响及酮室变形破坏机 理等。孙世国等（2000）作了开挖对岩体稳态扰动与滑移机制的 模拟试验。可以说，用模型试验的方法对地下工程的研究，国内 外已经取得了不少的成绩，其理论与方法也已日臻完善。 1.6 现场原位测试