text: 三维拱的发展过程和形态---兼谈隧道“关门式”破坏
  压力拱效应是确定围岩压力进行支护结构设计的基础，是地下工程中围岩变形与稳定性分析的核心问题。关于三维拱的研究吸引了众多研究人员，但由于空间问题较为复杂，大部分的研究主要集中于桩承式路堤土拱效应三维分析、抗滑桩加固边坡的三维土拱效应与荷载传递机理，而关于三维拱发展过程的研究鲜有报道。课题组进行了隧道施工中三维拱发展过程的模拟。图1.三维拱的形态开挖长度120m，每循环进尺4m。为展示拱的三维形态，对模型对称切分，展示约1/4的部分。图1为模拟结果。简要的来说有一下几点结论：（1）隧道开挖引起的三维拱形态较为复杂，横向拱和纵向拱是独立的，并非同一个拱在不同方向的剖面。图1中黄色编号为纵向拱。（2）由于开挖的顺序，纵向拱为“不等高拱”，即两个拱脚的高度不同。图中标出了4号纵向拱两个拱脚的位置。（3）纵向拱形成的过程复杂，图中纵向拱的序号是按其形成的先后顺序标注的。呈现往复向前和向上发展形式，比如2号较1号向前，而3号较2号后退在较高的位置形成。3、4、5以及5、6、7都按类似的规律向前、向上发展。（4）“关门式”破坏与纵向拱密切相关。由于纵向拱为不等高拱，极易形成连锁式的破坏，比如2号拱的失稳，必然会导致5号拱后拱脚的破坏，诱发5号拱的失稳。同样的过程顺次引发4号、6号、7号、9号的失稳。最终造成在2号拱下方围岩压力增大、垮塌，形成“关门式”破坏。由于三维拱的形成过程和形态较为复杂，本文仅做一简单的总结，共同行参考。