考慮滲流、非軸對稱荷載作用的隧道圍巖塑性區(qū)分析
本文關鍵詞: 隧道圍巖 滲流 塑性區(qū) 側壓系數 出處:《現代隧道技術》2014年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:文章考慮了滲流體積力,推導了滲流場作用下隧道圍巖的應力分布規(guī)律和塑性區(qū)表達式,并分析了隧道塑性區(qū)范圍與孔隙水壓力、側壓系數,以及巖體強度和初始地應力比值k之間的關系。研究表明:滲流場僅對塑性區(qū)范圍有影響,對塑性區(qū)形狀沒有影響;隨著側壓系數以及巖體強度和初始地應力比值k的不同,滲流對隧道圍巖塑性區(qū)范圍的影響沿不同方向表現出各向異性,且隨著側壓系數以及巖體強度和初始地應力比值k的增大各向異性程度逐漸弱化;側壓系數、巖體抗壓強度與初始地應力比值k不僅影響塑性區(qū)的范圍,同時影響著塑性區(qū)的形狀,當k1時,側壓系數對隧道塑性區(qū)的范圍和形狀起主要作用;當k1時,巖體強度對隧道圍巖塑性區(qū)的范圍和形狀起主要作用,且隨著巖體抗壓強度的增大,塑性區(qū)范圍逐漸減小,在隧道兩幫處隨側壓系數的減小易出現塑性區(qū)。
[Abstract]:In this paper, considering seepage volume force, the stress distribution law and plastic zone expression of surrounding rock under seepage field are deduced, and the range of tunnel plastic zone and pore water pressure and lateral pressure coefficient are analyzed. And the relationship between rock mass strength and initial in-situ stress k. The results show that the seepage field has no effect on the shape of plastic zone, but only on the range of plastic zone, with the variation of lateral pressure coefficient and the ratio of rock mass strength to initial in-situ stress. The influence of seepage on the range of plastic zone of tunnel surrounding rock shows anisotropy along different directions, and the anisotropy degree weakens with the increase of lateral pressure coefficient and the ratio of rock mass strength to initial in-situ stress k, and the lateral pressure coefficient, The ratio of compressive strength to initial in-situ stress of rock mass k not only affects the range of plastic zone, but also affects the shape of plastic zone. The strength of rock mass plays a major role in the range and shape of the plastic zone of the surrounding rock of the tunnel. With the increase of the compressive strength of the rock mass, the range of the plastic zone decreases gradually, and the plastic zone easily appears at the two sides of the tunnel with the decrease of the lateral pressure coefficient.
【作者單位】: 安徽理工大學煤礦安全高效開采省部共建教育部重點實驗室;西南交通大學土木工程學院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51074003,51074005) 國家自然科學基金委員會與神華集團有限公司聯合資助項目(51174255) 中國博士后科學基金資助項目(2012T50567,2011M501037)
【分類號】:U451.2
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1512937
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