為了從理論和數(shù)值上分析飽和巖體工程的變形和穩(wěn)定,需要創(chuàng)建飽和裂隙巖體本構(gòu)模型。根據(jù)工程混合物理論,把飽和多孔介質(zhì)應(yīng)變分解為骨架應(yīng)變、固相基質(zhì)應(yīng)變和流體基質(zhì)應(yīng)變。通過均勻化響應(yīng)原理建立了飽和多孔介質(zhì)的勢函數(shù)本構(gòu)理論,提出Terzaghi有效應(yīng)力決定骨架應(yīng)變、固相基質(zhì)應(yīng)力決定固相基質(zhì)應(yīng)變和裂隙孔壓決定流相基質(zhì)體應(yīng)變等本構(gòu)規(guī)律。根據(jù)經(jīng)典巖體力學(xué)理論,把飽和裂隙巖體視為由裂隙構(gòu)成孔隙的飽和多孔介質(zhì),建立了飽和裂隙巖體的組合本構(gòu)模型。算例分析表明:根據(jù)本文理論建立的飽和裂隙巖體組合模型能夠合理考慮裂隙流體的浮托力,具有較小的孔壓系數(shù)和各向異性的受力特性。飽和裂隙巖體組合模型可用于海底隧道裂隙圍巖在開挖過程中的流固耦合工程特性分析。

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【部分圖文】：

圖1節(jié)理組示意圖[3]

巖體節(jié)理一般分布多組節(jié)理。對于多節(jié)理面，每組節(jié)理面都獨立設(shè)置局部坐標(biāo)系。圖1所示為巖體單元體內(nèi)第α組節(jié)理分布圖。上標(biāo)α代表第α組節(jié)理，Sα為第α組節(jié)理間距，節(jié)理局部直角坐標(biāo)軸為（na,sa,ta),na為節(jié)理面單位內(nèi)法向向量，sa為節(jié)理面單位走向向量，單位向量ta根據(jù)右手準(zhǔn)則確定....

圖4海底隧道地質(zhì)圖

圖3孔壓隨裂隙部位巖體應(yīng)變變化隧道橫截面變形按二維平面應(yīng)變問題分析，此時式（14）和式（25）簡化為：

圖2外荷載隨裂隙部位巖體應(yīng)變變化

圖4所示為海底隧道的橫截面圖。海水深40.0m，在離海底17.0m深巖層處建設(shè)一座直徑為15m的海底隧道。隧道圍巖中發(fā)育有兩組裂隙，節(jié)理產(chǎn)狀和力學(xué)參數(shù)見表1，完整巖塊力學(xué)參數(shù)見表2，參數(shù)取值見文獻(xiàn)[22]，由于完整巖塊在剪切作用下具有明顯的剪脹效應(yīng)，當(dāng)采用非線性彈性模型來模....

圖3孔壓隨裂隙部位巖體應(yīng)變變化

圖2外荷載隨裂隙部位巖體應(yīng)變變化圖4海底隧道地質(zhì)圖

本文編號：3957805