高地應力斷層破碎帶襯砌力學特性對比與分析
本文關(guān)鍵詞: 隧道 高地應力 斷層 圍巖 彈性 彈塑性 摩爾-庫倫準則 三維數(shù)值模擬 出處:《鐵道標準設計》2014年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:以高地應力區(qū)某穿越斷層破碎帶隧道為工程依托,通過三維數(shù)值模擬來分析隨著掌子面推進過程中的圍巖空間應力場的狀態(tài)及其變化趨勢。首先,根據(jù)彈性襯砌模型計算結(jié)果判斷襯砌結(jié)構(gòu)是否還處于彈性狀態(tài);其次,按照彈塑性襯砌模型進行某穿越高地應力斷層破碎帶隧道三維數(shù)值模擬。計算結(jié)果表明:高地應力區(qū)穿越斷層破碎帶隧道三維數(shù)值模擬應該采用彈塑性襯砌結(jié)構(gòu);彈性計算模型與摩爾—倫計算模型分別計算所得襯砌結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點位移量差別較大,彈性襯砌模型計算得到關(guān)鍵點位移均小于摩爾—庫倫襯砌模型所得到的量值,且約為摩爾—庫倫模型計算所得量值的50%;拱頂和拱腰主應力波動范圍在掌子面通過z=-50 m平面前0.5B(B為隧道寬度)和通過后1.5B范圍,墻腳主應力波動范圍在掌子面通過前1B和通過后0.5B范圍;彈塑性襯砌計算的主應力較彈性襯砌計算的主應力大;揭示了某穿越高地應力斷層破碎帶隧道襯砌的破壞形式與潛在破壞面。
[Abstract]:Based on a tunnel passing through fault fracture zone in high in-situ stress area, the state and variation trend of surrounding rock spatial stress field in the course of advancing face face are analyzed by three-dimensional numerical simulation. According to the calculation results of elastic lining model to determine whether the lining structure is still in an elastic state. Secondly, According to the elastoplastic lining model, the three-dimensional numerical simulation of a tunnel passing through the fracture zone of a high in-situ stress fault is carried out. The results show that the elastoplastic lining structure should be used in the three-dimensional numerical simulation of the tunnel crossing the fracture zone in the high in-situ stress area. The displacement of the key points of the lining structure calculated by the elastic model and the Mohr-Coulomb model is quite different, and the displacement of the key points obtained by the elastic model is smaller than that obtained by the Moll-Coulomb model, and the displacement of the key point is less than that of the Mohr-Coulomb model. And it is about 50% of the value calculated by Moor-Coulomb model, and the fluctuation range of principal stress of arch top and arch waist is in the width of tunnel before the face of the palm passes through the plane zone-50 m) and 1.5 B after passing through. The fluctuation range of the principal stress of the wall foot is in the range of 1B before and 0.5B after the passage of the face of the wall, and the principal stress calculated by the elastoplastic lining is larger than that calculated by the elastic lining. The failure form and potential failure surface of tunnel lining in a broken zone crossing a high in-situ stress fault are revealed.
【作者單位】: 西南交通大學交通隧道工程教育部重點實驗室 土木工程學院;
【分類號】:U451.4
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 靳曉光;李曉紅;;高地應力區(qū)深埋隧道三維應力場數(shù)值模擬[J];重慶大學學報(自然科學版);2007年06期
相關(guān)博士學位論文 前1條
1 陳志敏;高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結(jié)構(gòu)相互作用機理分析[D];蘭州交通大學;2012年
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 石宵爽;曾祥國;趙師平;劉永杰;王清遠;;超前開挖距離對大跨度小凈距隧道穩(wěn)定性影響的有限元分析[J];四川建筑科學研究;2008年02期
2 許書生;曾祥國;姚安林;王清遠;陳華燕;趙師平;;小凈距隧道開挖工藝對圍巖穩(wěn)定性的影響[J];四川建筑科學研究;2009年03期
3 朱林;;雙連拱隧道三維施工過程數(shù)值模擬分析[J];安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版);2010年06期
4 汪小敏;黃宏偉;謝雄耀;;軟弱圍巖隧道施工三維有限元分析[J];地下空間與工程學報;2007年06期
5 陳寅奕;徐永福;李浩;王欣;張志泉;;收斂-約束法在隧道設計中的應用[J];低溫建筑技術(shù);2008年02期
6 靳曉光;李曉紅;;高地應力區(qū)深埋隧道三維應力場數(shù)值模擬[J];重慶大學學報(自然科學版);2007年06期
7 高永濤;丁錄董;吳順川;;高地應力隧道巖爆實驗及模擬預測[J];遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版);2010年04期
8 祝云華;劉新榮;黃明;;偏壓連拱隧道中隔墻力學特征數(shù)值分析[J];工程勘察;2009年01期
9 高攀科;毛紅梅;宋秀清;吳恒濱;郭金鑫;;軟弱圍巖小凈距隧道動態(tài)施工力學行為分析[J];工程勘察;2012年05期
10 劉登富;陳壽根;周瑩;;基于離散單元法的軟巖隧道施工過程數(shù)值模擬與圍巖變形分析[J];公路;2012年04期
相關(guān)會議論文 前10條
1 章榮軍;鄭俊杰;趙冬安;鄒曉琴;楊慶年;;穿風化槽水底隧道施工中圍巖變形行為分析[A];中國土木工程學會第十三屆年會暨隧道及地下工程分會第十五屆年會論文集[C];2008年
2 俞文生;周敏;劉學增;;基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的公路隧道變形及穩(wěn)定性分析[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(shù)大會論文集[C];2010年
3 王連國;陸銀龍;楊新華;高峰;張華磊;李海亮;楊峰;;霍州礦區(qū)地應力分布規(guī)律實測研究[A];第十一次全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2010年
4 張曉詠;戴自航;;應用ABAQUS程序進行滲流作用下邊坡穩(wěn)定分析[A];第十一次全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2010年
5 鄒,
本文編號:1551274
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1551274.html