基于透明巖體的深部隧道圍巖變形分析
本文選題:透明巖體 切入點:深部隧道 出處:《地下空間與工程學報》2017年04期
【摘要】:鑒于當前實驗條件,無法直接觀測巖體內(nèi)部的變形演變過程,難以滿足對巖體內(nèi)部全域的變形時間效應與空間特征分析的要求,以透明巖體實驗新技術(shù)為出發(fā)點,對模型隧道周邊圍巖的內(nèi)部變形過程進行全程二維數(shù)字照相量測,得到深部隧道圍巖內(nèi)部變形的時空演化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):隧道頂部、幫部及底部的巖體徑向位移都大致與隧道埋深呈指數(shù)衰減關(guān)系;隧道拱頂、拱底、左腰和右腰處巖體的徑向位移都與頂部荷載呈指數(shù)遞增關(guān)系;隨著頂部荷載的增加,隧道頂板巖體最終將沿著兩側(cè)拱腰斜方向一定范圍內(nèi)兩條弧線而向隧道內(nèi)發(fā)生整體性剪切滑動,導致隧道失穩(wěn)破壞。研究結(jié)果揭示了深部隧道圍巖變形破裂時空演化機理,為深部隧道事故防治提供了依據(jù)。
[Abstract]:In view of the current experimental conditions, it is impossible to observe the deformation evolution process in the rock mass directly, and it is difficult to meet the requirements of the analysis of the time effect and the spatial characteristics of the deformation in the whole region of the rock mass. Therefore, the new experimental technology of transparent rock mass is taken as the starting point.The internal deformation process of surrounding rock around the model tunnel was measured by 2D digital photography, and the temporal and spatial evolution law of surrounding rock deformation in deep tunnel was obtained.It is found that the radial displacement of the rock mass at the top, side and bottom of the tunnel is exponentially related to the buried depth of the tunnel, and the radial displacement of the rock mass at the top of the tunnel, the arch bottom, the left waist and the right waist is exponentially increasing with the top load.With the increase of the top load, the roof rock mass of the tunnel will eventually slip into the tunnel along two arcs along the two sides of the arch and slope direction, which will lead to the failure of the tunnel stability.The research results reveal the space-time evolution mechanism of surrounding rock deformation and fracture in deep tunnel, and provide the basis for prevention and treatment of deep tunnel accidents.
【作者單位】: 浙江工業(yè)大學建筑工程學院;中國礦業(yè)大學深部巖土力學與地下工程國家重點試驗室;
【基金】:國家自然科學基金(51174197) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃973項目(2014CB046905) 中國博士后自然科學基金(2014M560464) 深部巖土力學與地下工程國家重點試驗室項目(2014G01)
【分類號】:U451.2
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本文編號:1729792
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