本文選題：自穩(wěn)時間 + 巖體分級��； 參考：《工程科學與技術》2017年03期

【摘要】：現(xiàn)行隧道自穩(wěn)時間解析法中未考慮地下水的軟化作用,導致過高估計親水軟化性巖石的圍巖質(zhì)量。以具有典型軟化特性的石膏巖為研究對象,探索水的軟化作用對隧道圍巖自穩(wěn)時間的影響。采用試驗和理論相結合的方法研究圍巖自穩(wěn)時間。首先,進行不同浸水時間下的石膏巖軟化試驗,研究其軟化規(guī)律;通過試驗獲得石膏巖吸水率、彈性模量和泊松比分別與浸水時間之間的定量關系;在彈性模量與浸水時間及泊松比與浸水時間的定量關系中,引入完整性系數(shù)和富水系數(shù),建立巖體力學參數(shù)軟化方程。然后,基于經(jīng)典的圓形軸對稱隧道彈性解,考慮掌子面對隧道軸向位移的影響,推導出隧道臨空面處無支護狀態(tài)下的位移公式;把巖體力學參數(shù)軟化方程嵌入此位移公式中,獲得考慮軟化效應的臨空面位移解。最后,在此位移解中引入活躍跨度和圍巖的臨界位移值,建立考慮軟化效應的隧道圍巖自穩(wěn)時間解析模型。該模型考慮了圍巖體工程特性、巖石力學特性及巖石軟化特性,能輸出自穩(wěn)時間與活躍跨度之間的關系曲線。經(jīng)自洽分析法檢驗,該模型中自穩(wěn)時間隨各參數(shù)的變化規(guī)律與實際情況相符,模型具有自洽性。模型被應用于評價禮讓隧道石膏圍巖的自穩(wěn)時間,現(xiàn)場反饋結果表明該模型更適合于現(xiàn)場應用。
[Abstract]:In the present analytical method of tunnel self-stability time, the softening of groundwater is not considered, which leads to overestimation of surrounding rock mass of hydrophilic softening rock. Taking gypsum rock with typical softening characteristics as the research object, the influence of water softening on the time of self-stabilization of tunnel surrounding rock is explored. The time of self-stability of surrounding rock is studied by combining test and theory. Firstly, the softening test of gypsum rock under different soaking time was carried out, and the quantitative relationship between water absorption, elastic modulus and Poisson's ratio of gypsum rock and soaking time was obtained. In the quantitative relationship between elastic modulus and soaking time and Poisson's ratio with soaking time, the integral coefficient and water-rich coefficient are introduced, and the softening equation of mechanical parameters of rock mass is established. Then, based on the classical elastic solution of circular axisymmetric tunnel, considering the influence of the face on the axial displacement of the tunnel, the displacement formula is derived under the condition of no support on the face of the tunnel, and the softening equation of the mechanical parameters of rock mass is embedded in the displacement formula. The solution of face displacement considering softening effect is obtained. Finally, the critical displacement values of active span and surrounding rock are introduced into the displacement solution, and an analytical model of tunnel surrounding rock self-stability time considering softening effect is established. The model takes into account the engineering characteristics of surrounding rock, the mechanical properties of rock and the softening of rock, and can output the curve between the self-stability time and the active span. The results of self-consistent analysis show that the variation of self-stability time with each parameter is consistent with the actual situation, and the model has self-consistency. The model is applied to evaluate the self-stability time of gypsum surrounding rock in Licheng tunnel. The field feedback results show that the model is more suitable for field application.
【作者單位】： 重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51074198) 重慶市研究生科研創(chuàng)新項目資助(CYB15011)
【分類號】：U451.2

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本文編號：1812837