杜建明，房倩，海路，麥海穎，王趕

(北京交通大學(xué)隧道及地下工程教育部工程研究中心，北京，100044)

近年來，隨著我國(guó)中西部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程的日益加快，隧道建設(shè)取得了巨大成就。中西部地形地勢(shì)復(fù)雜多變，由于地形不對(duì)稱或地質(zhì)因素復(fù)雜導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)雙側(cè)面荷載不對(duì)稱而出現(xiàn)偏壓隧道。相比于無偏壓隧道工程，偏壓隧道結(jié)構(gòu)受力更為復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)更高，若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工方案不合理，則極易發(fā)生安全事故，因此，圍巖壓力的合理確定一直是淺埋偏壓隧道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案編制的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。

研究淺埋偏壓隧道圍巖壓力分布特征的方法主要有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論計(jì)算4 種方法。安鵬程[2]對(duì)浙江省諸永高速公路偏壓隧道圍巖壓力分布特征及變化規(guī)律進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)；高杰[3]對(duì)鶴大高速公路回頭溝偏壓隧道圍巖壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，并對(duì)圍巖應(yīng)力演化過程及破壞模式進(jìn)行了研究。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)雖然能夠獲得真實(shí)的圍巖壓力，但實(shí)測(cè)精度受監(jiān)測(cè)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響較大，且多針對(duì)具體工程進(jìn)行。在模型試驗(yàn)方面，周曉軍等[4]根據(jù)相似理論，對(duì)地質(zhì)順層巖體作用與隧道襯砌結(jié)構(gòu)上的偏壓荷載進(jìn)行了模型試驗(yàn)，對(duì)偏壓隧道圍巖壓力分布特點(diǎn)及其與不同順層傾角之間的關(guān)系進(jìn)行了研究；雷明峰等[5]基于相似物理模型試驗(yàn)對(duì)不同傾角下淺埋偏壓隧道圍巖壓力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及分布形式進(jìn)行了系統(tǒng)研究。模型試驗(yàn)基于相似原理能夠較為真實(shí)地再現(xiàn)圍巖壓力分布規(guī)律，但隧道開挖技術(shù)與支護(hù)方式的準(zhǔn)確性與相似性有待進(jìn)一步提高，且相比于數(shù)值模擬方法，模型試驗(yàn)的時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性也不利于工程實(shí)際中的推廣應(yīng)用。在數(shù)值模擬方面，王磊[6]利用通用有限元計(jì)算軟件對(duì)不同傾角下偏壓隧道圍巖壓力分布特征進(jìn)行了研究；王傳智[7]利用有限差分?jǐn)?shù)值軟件對(duì)十堰至天水聯(lián)絡(luò)線高速公路新安嶺隧道不同施工工法下圍巖壓力的分布特點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值分析。利用計(jì)算機(jī)程序求解數(shù)學(xué)模型的近似解，所需時(shí)間短，費(fèi)用低，但模擬結(jié)果受力學(xué)參數(shù)及假設(shè)性本構(gòu)關(guān)系影響較大。在理論計(jì)算方面，劉翔等[8?9]根據(jù)極限平衡法推導(dǎo)出了拱頂?shù)乇硖幱诓灰?guī)則地形條件下淺埋偏壓隧道松動(dòng)圍巖壓力的計(jì)算公式，并成功應(yīng)用于貴廣高速鐵路某隧道工程；張治國(guó)等[10?14]在考慮地震作用力綜合效應(yīng)的情況下，對(duì)地震力偏角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后采用擬靜力法提出了黏聚力和內(nèi)摩擦角分算的淺埋偏壓隧道圍巖壓力解析解。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化的前提下，通過數(shù)學(xué)建模及力學(xué)推導(dǎo)，從而建立圍巖壓力解析公式。雖然理論計(jì)算的解析解與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值之間存在一定誤差，但這種誤差范圍在工程上是可接受的，且其普遍性、時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性都便于其在工程實(shí)際中應(yīng)用推廣。上述研究成果極大地豐富了淺埋偏壓隧道圍巖壓力分布特征及確定方法的相關(guān)內(nèi)容。

然而，當(dāng)隧道一側(cè)因施工需要開挖路基變坡[15]時(shí)，導(dǎo)致巖土體量和坡度均發(fā)生變化，此時(shí)，需對(duì)現(xiàn)有淺埋偏壓隧道圍巖壓力計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)修正?；诖?，嚴(yán)濤等[16]運(yùn)用極限平衡原理推導(dǎo)了單次變坡下淺埋偏壓隧道圍巖壓力解析解，變坡面的存在使圍巖偏壓率增大，結(jié)構(gòu)安全性下降。當(dāng)隧道一側(cè)坡度較高或較陡時(shí)，需要進(jìn)行2次或多次變坡，從而降低邊坡坍塌事故發(fā)生的概率。目前，現(xiàn)有文獻(xiàn)僅對(duì)隧道一側(cè)單次變坡下圍巖壓力計(jì)算公式進(jìn)行了理論推導(dǎo)，有關(guān)2次變坡下淺埋偏壓隧道的圍巖壓力計(jì)算公式以及參數(shù)影響分析的文獻(xiàn)較少。

為此，本文作者采用極限平衡法[17]對(duì)2次變坡下淺埋偏壓隧道圍巖壓力的計(jì)算方法進(jìn)行研究，同時(shí)分析變坡面坡度變化對(duì)圍巖壓力的影響。

1 圍巖壓力計(jì)算模型及公式推導(dǎo)

JTG D70—2004“公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范”[18]中有關(guān)淺埋偏壓隧道圍巖壓力計(jì)算公式主要適用于自然放坡下的隧道，即隧道拱頂巖土體坡度保持一致的情況，如圖1(a)所示。當(dāng)需要在隧道開挖路基變坡時(shí)，示意圖如圖1(b)所示。若坡度較高或較陡，則需要進(jìn)行2次甚至多次變坡，從而防止邊坡坍塌事故發(fā)生，如圖1(c)所示。當(dāng)隧道一側(cè)施工變坡段以后，圍巖壓力會(huì)因巖土體積、質(zhì)量和山體坡度變化而發(fā)生改變，若繼續(xù)采用規(guī)范公式計(jì)算圍巖壓力，則會(huì)產(chǎn)生一定誤差。因此，需要對(duì)變坡面淺埋偏壓隧道圍巖壓力需要進(jìn)行修正計(jì)算。

圖1 坡度變化示意圖Fig.1 Schematic diagrams of slope change

1.1 計(jì)算模型

1.2 計(jì)算公式推導(dǎo)

1.2.1 基本假設(shè)

對(duì)于2次變坡面淺埋偏壓隧道圍巖壓力計(jì)算過程進(jìn)行如下假設(shè)：

1)隧道周圍巖土體為均勻連續(xù)、各向同性體，且服從摩爾?庫(kù)侖屈服準(zhǔn)則。

2) 隧道拱頂上覆巖土體BCNM下沉過程中，帶動(dòng)隧道兩側(cè)塊體ABL和CDFK分別沿各自的破裂面AL和FK滑動(dòng)，與此同時(shí)，隧道兩側(cè)塊體ABL和CDFK對(duì)拱頂上覆巖土體BCNM有摩擦阻力作用。

3)破裂面為平面，淺埋情況下破裂面能夠發(fā)展至地表。

4)隧道深埋側(cè)(內(nèi)側(cè))和淺埋側(cè)(外側(cè))位置的垂直土壓力q1和q2間符合線性變化規(guī)律，且線性斜率與隧道拱頂?shù)乇碜匀环牌碌钠露纫恢隆Ｋ酵翂毫11與e12以及e21與e22間符合線性變化規(guī)律，且底部水平土壓力比上部壓力大。

5) 假變坡段DEFG始終位于隧道外側(cè)，即變坡段DEFG始終位于CK平面右側(cè)。

1.2.2 塊體自重計(jì)算公式

設(shè)隧道拱頂上覆巖土體(BCNM)自重為W；隧道深埋側(cè)滑動(dòng)塊體ABL自重為W1；隧道淺埋側(cè)所有巖土體(CDEFGHIJK)總自重為W2，其中，滑動(dòng)塊體CDFK自重為W21，滑動(dòng)破裂面FK下部塊體FGK自重為W22，且W21=W2?W22。根據(jù)圖2(a)所示計(jì)算模型可知，隧道開挖輪廓線四周巖土體的自重計(jì)算公式分別如下：

圖2 圍巖壓力計(jì)算模型與示意圖Fig.2 Calculating model and sketch of surrounding rock pressure

式中：γ為巖土體重度。

通過聯(lián)合求解式(6)與式(7)可得：

1.2.3 塊體滑動(dòng)阻力計(jì)算公式

基于極限平衡法原理，取隧道深埋側(cè)塊體ABL為研究對(duì)象，塊體ABL的受力圖如圖3 所示。其中，Q和q分別為隧道拱頂上方土體的集中荷載與均布荷載；F1為滑動(dòng)破裂面AL上摩擦阻力與法向作用力的合力，τ11為塊體ABL下滑過程中巖土體內(nèi)部黏聚力引起的抗剪力，τ11=cLAL，c為巖土體內(nèi)部的黏聚力，LAL為滑動(dòng)破裂面AL的長(zhǎng)度；T1為隧道拱頂上方巖土體(BCNM)右側(cè)面CN上摩擦阻力與法向作用力的合力，τ12為隧道拱頂上方巖土體(BCNM)下沉過程中黏聚力引起的抗剪力，τ12=ch1。為了便于公式推導(dǎo)，將豎直方向合力分解為y11和。

圖3 塊體ABL的受力圖Fig.3 Force diagrams of block ABL

根據(jù)塊體ABL的受力圖，由正弦定理可得：

式中：φ為巖土體內(nèi)部摩擦角；θ為隧道拱頂上方巖土體下沉過程中接觸面BL與其之間的摩擦角。

將τ11=cLAL代入式(10)可得

根據(jù)極限平衡法原理可得

將式(12)代入式(13)，經(jīng)整理得

將式(12)、式(14)代入式(11)，經(jīng)整理得：

式中：T1為隧道深埋側(cè)塊體ABL的滑動(dòng)阻力；λ1為隧道深埋側(cè)水平側(cè)壓力系數(shù)。

根據(jù)JTG D70—2004“公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范”[18]，隧道深埋側(cè)滑動(dòng)塊體ABL滑動(dòng)面的破裂角β1可用下式計(jì)算：

在實(shí)際工程中，可以不考慮均布荷載q、集中荷載Q以及黏聚力c，即q=0 kN/m，Q=0 kN/m，c=0 kPa[8]，則式(15)可簡(jiǎn)化為

將式(17)分別代入式(16)和式(18)即可求得T1與λ1。

同理，基于極限平衡法原理，取隧道淺埋側(cè)塊體CDEFK為研究對(duì)象，塊體CDEFK的受力圖如圖4 所示。隧道淺埋側(cè)塊體CDEFK滑動(dòng)阻力與深埋側(cè)塊體ABL滑動(dòng)阻力推導(dǎo)過程相類似，在此省略推導(dǎo)過程，直接給出滑動(dòng)阻力T2的計(jì)算公式：

圖4 塊體CDEFK的受力圖Fig.4 Force diagrams of block CDEFK

根據(jù)土力學(xué)理論可得隧道淺埋側(cè)水平側(cè)壓力系數(shù)λ2的計(jì)算公式為

根據(jù)JTG D70—2004“公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范”[18]，隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)塊體CDEFK滑動(dòng)面的破裂角β2可用下式計(jì)算：

同理，在不考慮均布荷載q、集中荷載Q以及黏聚力c[8]時(shí)，式(19)和式(20)可分別簡(jiǎn)化為：

將式(5)和式(21)分別代入式(22)和式(23)即可求得隧道淺埋側(cè)塊體CDEFK滑動(dòng)阻力T2與水平側(cè)壓力系數(shù)λ2。

1.2.4 圍巖壓力計(jì)算公式

1)圍巖垂直壓力?；跇O限平衡法原理，以隧道拱頂巖土體BCNM為研究對(duì)象，塊體BCNM的受力圖如圖5所示。圖5中，T'1和T'2分別為T1和T2的反作用力，τ'12和τ'22分別為τ12和τ22的反作用力。隧道拱頂處圍巖垂直壓力之和N可用如下公式進(jìn)行計(jì)算：

圖5 塊體BCNM的受力圖Fig.5 Force diagram of block BCNM

隧道深埋側(cè)圍巖垂直壓力q1計(jì)算公式如下：

隧道淺埋側(cè)圍巖垂直壓力q2計(jì)算公式如下：

同理，在不考慮均布荷載q、集中荷載Q以及黏聚力c[8]時(shí)，式(25)和式(26)可分別簡(jiǎn)化為：

將式(18)和式(22)分別代入式(27)和式(28)即可求得隧道深埋側(cè)和淺埋側(cè)圍巖垂直壓力q1和q2。

2)圍巖水平壓力。根據(jù)JTG D70—2004“公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范”[18]中圍巖水平壓力計(jì)算公式可求得隧道深埋側(cè)水平圍巖壓力計(jì)算公式如下：

式中：i=1，2。

隧道淺埋側(cè)水平圍巖壓力計(jì)算公式如下：

將式(16)和式(23)代入式(30)即可求得對(duì)應(yīng)的圍巖水平壓力。

2 與規(guī)范公式對(duì)比分析

通過采用本文推導(dǎo)的修正公式與規(guī)范公式對(duì)存在2次變坡下淺埋偏壓隧道圍巖壓力分別進(jìn)行計(jì)算，選取隧道幾何參數(shù)b1=15 m，b=10 m，b21=5 m，b23=18 m，h1=20 m，h11=8 m，h2=18 m，h21=6 m，h22=16 m，α1=10°，α2=20°，α3=55°；力學(xué)參數(shù)參考Ⅵ級(jí)圍巖選取φ=30°，θ=15°，γ=16 kN/m3。計(jì)算結(jié)果如表1所示。由表1可知：隧道深埋測(cè)圍巖垂直和水平壓力始終比淺埋側(cè)的壓力大，表明變坡段并未改變隧道的偏壓效應(yīng)；由于變坡段的存在，隧道淺埋側(cè)的水平圍巖壓力修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值小，相對(duì)誤差為38.68%～38.83%，垂直圍巖壓力修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值大，相對(duì)誤差為36.40%；隧道深埋側(cè)的垂直圍巖壓力修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值大，相對(duì)誤差為19.37%，水平圍巖壓力保持不變，表明變坡段對(duì)隧道淺埋側(cè)圍巖壓力影響較大。

表1 圍巖壓力計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 1 Comparisons of calculation results of surrounding rock pressure

將隧道深埋側(cè)圍巖壓力與淺埋側(cè)圍巖壓力之比定義為隧道偏壓率[20]。采用修正公式與規(guī)范公式對(duì)隧道偏壓率分別進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2 所示。由表2可知：對(duì)于圍巖垂直偏壓率，修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值小，表明變坡段的存在降低了圍巖垂直方向的偏壓率；對(duì)于圍巖水平偏壓率，修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值大，表明變坡段的存在提高了圍巖水平方向的偏壓率。相比于規(guī)范計(jì)算公式，修正計(jì)算公式在計(jì)算圍巖壓力時(shí)有效考慮了由于變坡段的存在而導(dǎo)致隧道淺埋側(cè)巖土體體積與質(zhì)量減小，所以，淺埋側(cè)圍巖水平壓力修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值小；由于隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)阻力T2減小，從而導(dǎo)致圍巖垂直壓力增大。

表2 隧道偏壓率計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 2 Comparisons of calculation results of ratio of unsymmetrical pressure for tunnel

3 變坡段坡度變化影響分析

在不考慮均布荷載、集中荷載以及黏聚力的情況下，采用控制變量的方法對(duì)式(27)～(32)進(jìn)行分析，可知隧道深淺埋側(cè)圍巖垂直壓力(q1和q2)與隧道拱頂巖土體(BCNM)兩側(cè)推力之和(T'1+T'2)呈反比；隧道深淺埋側(cè)圍巖水平壓力與側(cè)壓力系數(shù)呈正比。

由式(16)和式(18)可知：變坡段的存在對(duì)隧道深埋側(cè)塊體ABL的滑動(dòng)阻力T1以及水平側(cè)壓力系數(shù)λ1無影響。結(jié)合式(29)和式(30)可知，隧道深埋側(cè)水平圍巖壓力不受變坡段坡度變化的影響。由式(5)、式(22)和式(23)可知：變坡段的存在對(duì)隧道淺埋側(cè)塊體CDFK的滑動(dòng)阻力T2和水平側(cè)壓力系數(shù)λ2均有影響。結(jié)合式(27)～(30)可知，變坡段的存在主要影響隧道淺埋側(cè)圍巖水平壓力以及隧道深、淺埋側(cè)圍巖垂直壓力。為了進(jìn)一步定量分析變坡面坡度變化對(duì)T2和λ2的影響規(guī)律，隧道幾何尺寸及力學(xué)參數(shù)取值與前面的相同，令α3分別為40°，45°，55°和60°，計(jì)算并繪制隧道淺埋側(cè)塊體CDFK的滑動(dòng)阻力T2和水平側(cè)壓力系數(shù)λ2隨上變坡面坡度α2變化的影響規(guī)律曲線，如圖6所示。由圖6可知：λ2隨上變坡面坡度α2增大逐漸減??；當(dāng)α3=60°時(shí)，T2的降幅為11.69 kPa/(°)，λ2的降幅為0.004 4/(°)；當(dāng)α3=40°時(shí)，T2的降幅為15.81 kPa/(°)，λ2的降幅為0.005 9/(°)，表明T2與λ2的降幅隨上變坡面坡度α2增大逐漸增大。結(jié)合式(27)，(28)，(31)和(32)可知：隨上變坡面坡度α2增大，隧道深、淺埋側(cè)圍巖垂直壓力逐漸增大，隧道淺埋側(cè)圍巖水平壓力逐漸減小，隧道偏壓現(xiàn)象逐漸變得嚴(yán)重。

圖6 上變坡面坡度與滑動(dòng)阻力以及水平側(cè)壓力系數(shù)之間的關(guān)系曲線Fig.6 Relationship curves of slope of upper slope and sliding resistance,lateral pressure coefficient

令α2分別為5°，10°，20°和25°，計(jì)算并繪制隧道淺埋側(cè)塊體CDFK的滑動(dòng)阻力T2和水平側(cè)壓力系數(shù)λ2隨下變坡面坡度α3變化的影響規(guī)律曲線，如圖7所示。由圖7可知：滑動(dòng)阻力T2及水平側(cè)壓力系數(shù)λ2隨下變坡面坡度α3增大呈先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)α3小于55°時(shí)，隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)塊體CDFK所占面積隨α3增大而增大，體積與質(zhì)量增加，從而導(dǎo)致T2及λ2增大；當(dāng)α3大于55°時(shí)，隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)塊體CDFK所占面積減小，體積與質(zhì)量減小，從而導(dǎo)致T2及λ2減小。

圖7 下變坡面坡度與滑動(dòng)阻力以及水平側(cè)壓力系數(shù)之間的關(guān)系曲線Fig.7 Relationship curves of slope of lower slope and sliding resistance,lateral pressure coefficient

4 工程實(shí)例分析

4.1 工程概況

貴廣高速鐵路某隧道是1 座典型的特大斷面隧道。隧道為全長(zhǎng)為2 400 m，隧道埋深為2～20 m，開挖跨度為14.7 m，高度為12.5 m，斷面面積為150 m2。選取DK592+125～182 為試驗(yàn)段，圍巖級(jí)別為V 級(jí)。該試驗(yàn)段為隧道進(jìn)口傍山段，存在明顯的偏壓現(xiàn)象，且山坡較陡，局部采用2次放坡措施來防止山體滑坡[21]。試驗(yàn)監(jiān)測(cè)段主要為全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖夾炭質(zhì)頁巖。圍巖力學(xué)參數(shù)取值如下：重度為19.8 kN/m3，彈性模量為43.2 MPa，泊松比為0.33，黏聚力為24.0 kPa，內(nèi)摩擦角為16.14°。選取監(jiān)測(cè)斷面DK592+170，該處圍巖屬V 級(jí)圍巖，隧道幾何參數(shù)取值如下：b=14.7 m，b21=10.5 m，b23=28.7 m，h11=13.5 m，h21=10.5 m，h22=21.5 m，α1=20°，α2=55°，α3=60°。通過埋設(shè)在圍巖與初支之間的JTM-V2000D型土壓力計(jì)對(duì)初支與圍巖之間的接觸壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在隧道初期支護(hù)施作后，接觸壓力取值為監(jiān)測(cè)壓力后期的穩(wěn)定值。監(jiān)測(cè)斷面橫斷面示意圖如圖8所示。

圖8 監(jiān)測(cè)斷面橫斷面示意圖Fig.8 Sketch of cross-section of monitoring section

4.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

利用修正公式和規(guī)范公式計(jì)算圍巖壓力以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值，如表3所示。由表3可知：對(duì)于深埋側(cè)水平壓力，修正公式計(jì)算值與規(guī)范公式計(jì)算值相等；對(duì)于淺埋側(cè)水平壓力與拱頂垂直壓力，修正公式計(jì)算值比規(guī)范公式計(jì)算值更接近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值，說明在變坡淺埋偏壓情況下，修正公式能夠有效考慮因變坡施工而引起淺埋側(cè)巖土體積與質(zhì)量以及坡度變化對(duì)圍巖壓力的影響。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與規(guī)范(修正)公式之間存在差異的原因可能是：現(xiàn)場(chǎng)隧道采用分步開挖法，而規(guī)范(修正)計(jì)算公式假設(shè)隧道全斷面一次開挖。

表3 圍巖壓力計(jì)算值與實(shí)測(cè)值Table 3 Calculated values and monitoring data of surround rock pressurekPa

5 結(jié)論

1) 采用極限平衡法推導(dǎo)出了2 次變坡下淺埋偏壓隧道圍巖壓力修正計(jì)算公式，并通過與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析驗(yàn)證了修正公式的合理性。此外，在對(duì)計(jì)算條件進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化后，該修正公式可簡(jiǎn)化為單次變坡下淺埋偏壓隧道圍巖壓力計(jì)算公式。

2)變坡段的存在與否不會(huì)改變淺埋偏壓隧道的偏壓效應(yīng)，由于變坡段的存在，有變坡深埋側(cè)的圍巖垂直壓力比無變坡的小，水平壓力保持不變；有變坡淺埋側(cè)的圍巖垂直壓力比無變坡的大，水平壓力比無變坡的小，表明變坡段的存在對(duì)隧道淺埋側(cè)圍巖壓力影響較大。對(duì)比圍巖垂直和水平方向的偏壓率，變坡段的存在降低了圍巖垂直方向的偏壓率，增大了圍巖水平方向的偏壓率，這主要是受隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)巖土體體積和質(zhì)量變化的影響。

3) 當(dāng)下變坡面坡度α3一定時(shí)，隨上變坡面坡度α2增大，隧道淺埋側(cè)塊體CDFK的滑動(dòng)阻力T2和水平側(cè)壓力系數(shù)λ2逐漸減小，隧道深埋與淺埋側(cè)圍巖垂直壓力逐漸增大，隧道淺埋側(cè)圍巖水平壓力逐漸減小，隧道偏壓現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重。當(dāng)上變坡面坡度α2一定時(shí)，隨下變坡面坡度α3增大，隧道淺埋側(cè)塊體CDFK的滑動(dòng)阻力T2和水平側(cè)壓力系數(shù)λ2呈先增大后減小的趨勢(shì)，其主要受隧道淺埋側(cè)滑動(dòng)塊體CDFK面積以及體積與質(zhì)量變化的影響。