【摘要】：多元結(jié)構(gòu)地層中,土體單元觸變性高,應(yīng)力應(yīng)變路徑十分復(fù)雜,單一的本構(gòu)模型不能滿足隧道施工變形研究的需要。分析了摩爾庫倫、修正劍橋、Druker-Prager和西原正夫等四種本構(gòu)模型的屈服特性及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,通過C++對FLAC軟件二次開發(fā),將本構(gòu)模型程序化。以蘭州軌道交通某大斷面車站隧道為工程背景,模擬分析四種模型下大斷面隧道開挖引起的地表沉降、底板隆起、兩幫收劍的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)摩爾庫倫模型中洛德參數(shù)可識別土體單元處于壓縮或拉伸狀態(tài),能較好地擬合地表沉降規(guī)律;修正劍橋模型可追蹤巖土體的變形能力和抗剪強(qiáng)度隨體積改變而變化的特性,能準(zhǔn)確判斷隧道直墻的水平位移變化趨勢;Druker-Prager模型因考慮中間主應(yīng)力及靜水壓力對相鄰單元的作用,可反映出隧道內(nèi)部土體移出后的底板隆起變形特點(diǎn)。以上規(guī)律可為復(fù)雜多元結(jié)構(gòu)地層中隧道施工變形控制提供參考,從而保證隧道建設(shè)的高效與優(yōu)質(zhì)。
[Abstract]:In the multi-structural strata, the soil element is highly thixotropic and the stress-strain path is very complex. The single constitutive model can not meet the needs of tunnel construction deformation research. The yield characteristics and stress-strain relationships of four constitutive models, Mohr-Coulomb, modified Cambridge, Druker-Prager and Hirahara, are analyzed. The constitutive model is programmed by the secondary development of FLAC software in C. Taking a large section railway station tunnel of Lanzhou rail transit as the engineering background, this paper simulates and analyzes the variation law of the surface settlement, the uplift of the bottom plate, and the two swords in the excavation of the large-section tunnel under four kinds of models. It is found that the Lod parameters in the Moore Coulomb model can identify that the soil unit is in the state of compression or tension, and can fit the law of surface subsidence well. The modified Cambridge model can track the change of deformation ability and shear strength of rock and soil with the change of volume, and can accurately judge the trend of horizontal displacement of the straight wall of tunnel. Considering the effect of intermediate principal stress and hydrostatic pressure on adjacent elements, the Druker-Prager model can reflect the uplift and deformation characteristics of the bottom plate after the soil is removed from the tunnel. The above rules can provide a reference for the control of tunnel construction deformation in complex multi-structural strata, thus ensuring the high efficiency and high quality of tunnel construction.
【作者單位】： 黃淮學(xué)院建筑工程學(xué)院;中南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：河南省科技攻關(guān)項目(172102310742) 河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項目(16A120015) 黃淮學(xué)院校級合格課程建設(shè)(1501HK153)
【分類號】：U455.4

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本文編號：2302910