【摘要】：多元結構地層中,土體單元觸變性高,應力應變路徑十分復雜,單一的本構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模型的屈服特性及應力應變關系,通過C++對FLAC軟件二次開發(fā),將本構模型程序化。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)現摩爾庫倫模型中洛德參數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度隨體積改變而變化的特性,能準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力及靜水壓力對相鄰單元的作用,可反映出隧道內部土體移出后的底板隆起變形特點。以上規(guī)律可為復雜多元結構地層中隧道施工變形控制提供參考,從而保證隧道建設的高效與優(yōu)質。
[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】： 黃淮學院建筑工程學院;中南大學土木工程學院;
【基金】：河南省科技攻關項目(172102310742) 河南省高等學校重點科研項目(16A120015) 黃淮學院校級合格課程建設(1501HK153)
【分類號】：U455.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 方德平，劉培慶，，吳世友，李維高;模噴技術在北京鷹山特大斷面隧道中的應用[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);1995年03期

2 鄒紹明;用瓶塞法處理大斷面隧道通天冒頂事故[J];建井技術;2003年02期

3 婁振光;大斷面隧道工程補充單價分析編制方法的探討[J];鐵路工程造價管理;2004年02期

4 龐繼高;建筑物下大斷面隧道施工方案及開挖模擬分析[J];城市軌道交通研究;2004年03期

5 張立明;喀斯特地質條件下大斷面隧道的施工[J];鐵道建筑;2004年10期

6 龍紅春;;破碎軟弱巖層中大斷面隧道施工技術[J];工程建設;2006年02期

7 高軍;;側洞法修建大斷面隧道施工變形分析[J];隧道建設;2007年02期

8 李嘉;唐雨春;徐松;;大斷面隧道建設的若干問題綜述[J];西部探礦工程;2008年03期

9 王元蓀;;小斷面突變至大斷面隧道快速施工方法[J];隧道建設;2009年01期

10 曲海鋒;;扁平特大斷面隧道修筑及研究概述[J];隧道建設;2009年02期

相關會議論文 前10條

1 段全江;常利武;劉志強;;導硐臺階聯合法在大斷面隧道施工中的探討[A];礦山建設工程新進展——2005全國礦山建設學術會議文集（下冊）[C];2005年

2 刁志剛;李春劍;;大斷面隧道在上軟下硬地層中施工方法研究[A];第六屆海峽兩岸隧道與地下工程學術及技術研討會論文集[C];2007年

3 何本國;張志強;闞呈;曹蘇亞;;基于拱效應的軟巖大斷面隧道錨桿作用效應研究[A];第3屆全國工程安全與防護學術會議論文集[C];2012年

4 李志剛;丁文其;王曉形;謝東武;;特大斷面隧道核心土優(yōu)化分析[A];中國土木工程學會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

5 李利平;李術才;趙勇;王漢鵬;劉欽;原小帥;趙巖;張騫;;超大斷面隧道極軟弱破碎圍巖空間變形機理與荷載釋放演化規(guī)律[A];第十二次全國巖石力學與工程學術大會會議論文摘要集[C];2012年

6 焦蒼;羅瓊;孫兆遠;李波;劉建平;何劍;;客運專線超大斷面隧道不同工法引起圍巖變形機理分析[A];中鐵隧道集團2006年客運專線專題技術交流大會論文集[C];2006年

7 蔣樹屏;黃倫海;胡學兵;;城市快速干道八車道超大斷面隧道的設計與研究[A];城市地下空間開發(fā)與地下工程施工技術高層論壇論文集[C];2004年

8 林從謀;陳建洪;黃志波;黃金山;;特大斷面隧道多步序施工工法試驗及圍巖變形[A];第十一屆全國土力學及巖土工程學術會議論文集[C];2011年

9 李兆平;黃慶華;;受暗挖大斷面隧道施工影響的房屋基礎加固措施研究[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

10 陳禮彪;;近接大斷面隧道設計施工關鍵技術及對策探討[A];巖石力學與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前4條

1 賈稅評　張丹 王芬;中鐵一局建成我國鐵路客專最大斷面隧道[N];陜西日報;2009年

2 王新林;攻關大斷面隧道施工關鍵技術[N];中國國土資源報;2014年

3 王新林;安徽理工大學一科研成果國內領先[N];中煤地質報;2014年

4 本報記者 楊斌;走進大山·處處都是神來之筆[N];中國交通報;2011年

相關博士學位論文 前4條

1 劉春;深埋大斷面隧道施工力學性態(tài)研究[D];重慶大學;2007年

2 嚴宗雪;大斷面隧道施工的應力路徑與空間效應研究[D];華南理工大學;2011年

3 姚海波;大斷面隧道淺埋暗挖法下穿既有地鐵構筑物施工技術研究[D];北京交通大學;2005年

4 張敏;復雜地質條件下大斷面隧道“零”進洞工法技術體系及應用研究[D];成都理工大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 張全全;淺埋大斷面隧道圍巖變形特性與施工參數優(yōu)化研究[D];昆明理工大學;2015年

2 周陽敏;杭州軟土地區(qū)淺埋大斷面隧道施工對地層豎向變形的影響分析[D];浙江工業(yè)大學;2015年

3 關海麗;黃土區(qū)淺埋大斷面隧道圍巖變形分析[D];石家莊鐵道大學;2015年

4 郭成龍;復雜地質條件下大斷面隧道施工過程優(yōu)化及研究[D];河南工業(yè)大學;2015年

5 王健;軟弱地層大斷面隧道施工工法與支護參數優(yōu)化研究[D];北京交通大學;2016年

6 朱永澤;軟弱圍巖大斷面隧道施工方法研究[D];北京交通大學;2016年

7 陳真才;軟弱圍巖大斷面隧道結構穩(wěn)定性研究[D];西安工業(yè)大學;2016年

8 周翔;新建大斷面隧道施工圍巖穩(wěn)定性及其對既有隧道安全影響研究[D];湖南科技大學;2016年

9 楊生偉;板巖地層客運專線大斷面隧道施工安全控制關鍵技術研究[D];石家莊鐵道大學;2015年

10 劉秀敏;軟巖大斷面隧道錨桿的優(yōu)化設置[D];華中科技大學;2007年

本文編號：2302911