本文選題：隧道　切入點：圍巖　出處：《巖土工程學報》2014年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：目前,多數(shù)關于開挖面空間效應的研究僅采用彈性與理想彈塑性模型進行分析。然而,具有不同地質(zhì)強度指標(GSI)的巖體呈現(xiàn)不同的峰后破壞模式,應采用合適的力學模型計算表征空間效應的隧道縱向變形曲線。同時,可將相同模型下圍巖特征曲線與之進行耦合,從而指導隧道支護設計。提出了一種簡便的基于有限差分法的分析方法,該法可計算Hoek-Brown與Mohr-Column屈服準則下,采用理想彈塑性、彈脆塑性、應變軟化模型的隧道縱向變形曲線與圍巖特征曲線。利用已有研究成果,驗證了方法的合理性,并比較了不同GSI范圍與不同力學模型下開挖面后部某一位置處的虛擬支撐力。結果表明:GSI越大,3種模型下對應的虛擬支撐力差別越大,更應如實考慮巖體峰后力學行為;GSI中等或較高時,離開挖面距離小于約0.8倍洞徑時,理想彈塑性模型設計偏于保守,但大于此距離時情況相反。
[Abstract]:At present, most of the researches on spatial effect of excavating face are only analyzed by elastic and ideal elastic-plastic models. However, the rock mass with different geological strength indexes (GSI) presents different post-peak failure modes. A suitable mechanical model should be used to calculate the longitudinal deformation curve of the tunnel which represents the spatial effect. At the same time, the characteristic curve of surrounding rock under the same model can be coupled with it. A simple analysis method based on finite difference method is proposed. The method can be used to calculate the ideal elastic-plastic and elastic-brittle ductility under Hoek-Brown and Mohr-Column yield criteria. The longitudinal deformation curve and surrounding rock characteristic curve of strain softening model are used to verify the rationality of the method. The virtual support forces at a certain position at the rear of the excavated surface under different GSI ranges and different mechanical models are compared. The results show that the greater the ratio of the three models is, the greater the difference of the virtual support forces in the three models is. When the mechanical behavior of rock mass after peak is medium or high and the distance from excavation surface is less than 0.8 times, the design of ideal elastoplastic model is conservative, but when the distance is greater than this distance, the design of ideal elastoplastic model is conservative.
【作者單位】： 華中科技大學巖土與地下工程研究所;
【基金】：新世紀優(yōu)秀人才支持計劃資助項目(NCET-06-619)
【分類號】：U451.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 孫鈞;;巖石流變力學及其工程應用研究的若干進展[J];巖石力學與工程學報;2007年06期

2 孫鈞，，朱合華;軟弱圍巖隧洞施工性態(tài)的力學模擬與分析[J];巖土力學;1994年04期

3 崔嵐;鄭俊杰;章榮軍;張威;;彈塑性軟化模型下隧洞圍巖變形與支護壓力分析[J];巖土力學;2014年03期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張晁軍;曹建玲;石耀霖;;從震后形變探討青藏高原下地殼黏滯系數(shù)[J];中國科學(D輯:地球科學);2008年10期

2 王東棟;許建聰;馮兆祥;;泰州長江大橋群樁基礎工后沉降數(shù)值分析[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2009年06期

3 文志杰;朱永鵬;劉崇凌;;中厚煤層回采巷道變形機理及其力學模型建立[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2009年06期

4 郭海柱;張慶賀;郭健;;時間硬化與Druker-Prager耦合蠕變模型的應用研究[J];結構工程師;2008年03期

5 ;Experimental research on creep behaviors of sandstone under uniaxial compressive and tensile stresses[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2011年S1期

6 惠功領;宋錦虎;靖洪文;;基于圍巖漸進破壞的深部巷道承載結構演化分析[J];金屬礦山;2011年05期

7 郭時安;;蓮鹽NATM高速公路隧道圍巖變形時空效應的統(tǒng)計分析[J];隧道建設;2011年02期

8 易敏,韓立華;公路隧道圍巖穩(wěn)定性分析和襯砌技術現(xiàn)狀綜述[J];現(xiàn)代交通技術;2005年03期

9 羅書彥;;北京地鐵雍和宮站淺埋暗挖數(shù)值分析[J];山西建筑;2007年35期

10 袁海平;吳祥松;溫廣軍;;流變斷裂型礦巖自然崩落速率模擬預測[J];采礦與安全工程學報;2008年03期

相關會議論文 前10條

1 吳江濱;;開挖面空間效應及應力釋放率的數(shù)值模擬研究[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

2 李成波;趙闖;黃建華;施行覺;;巖石蠕變實驗數(shù)據(jù)反演的不唯一性[A];中國地球物理學會第二十四屆年會論文集[C];2008年

3 施行覺;李成波;黃建華;趙闖;;地球介質(zhì)的非定常參數(shù)粘彈模型[A];中國地球物理學會第二十四屆年會論文集[C];2008年

4 楊映希;趙闖;李成波;施行覺;;巖石蠕變和反蠕變的實驗研究及比較[A];中國地球物理2010——中國地球物理學會第二十六屆年會、中國地震學會第十三次學術大會論文集[C];2010年

5 蔣昱州;徐衛(wèi)亞;王瑞紅;王偉;;水電站大型地下洞室長期穩(wěn)定性數(shù)值分析[A];第二屆中國水利水電巖土力學與工程學術討論會論文集（一）[C];2008年

6 吉小明;白世偉;;軟巖土隧道施工中圍巖力學特性的探討[A];新世紀巖石力學與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學與工程學會第六次學術大會論文集[C];2000年

7 孫強;胡秀宏;冶小平;;巖石蠕變的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];第十屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2008年

8 唐明明;王芝銀;;石灰?guī)r蠕變變形與應力特性實驗研究[A];第十屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2008年

9 鄔愛清;;巖石力學試驗技術及其工程應用的現(xiàn)狀與展望[A];2009—2010巖石力學與巖石工程學科發(fā)展報告[C];2010年

10 吳祥松;金錫蘭;陽選堂;;安徽蕪湖龍山連拱隧道鉆爆法施工的動力空間效應分析[A];和諧地球上的水工巖石力學——第三屆全國水工巖石力學學術會議論文集[C];2010年

相關博士學位論文 前10條

1 趙同彬;深部巖石蠕變特性試驗及錨固圍巖變形機理研究[D];山東科技大學;2009年

2 李剛;水巖耦合作用下軟巖巷道變形機理及其控制研究[D];遼寧工程技術大學;2009年

3 郭小紅;廈門翔安海底隧道風化槽襯砌結構穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學;2011年

4 趙闖;巖石粘彈性質(zhì)的實驗研究[D];中國科學技術大學;2011年

5 楊文東;復雜高壩壩區(qū)邊坡巖體的非線性損傷流變力學模型及其工程應用[D];山東大學;2011年

6 劉欽;炭質(zhì)頁巖隧道軟弱破碎圍巖大變形機理與控制對策及其應用研究[D];山東大學;2011年

7 彭念;原位擴建隧道圍巖力學響應機理研究[D];重慶大學;2010年

8 牛雙建;深部巷道圍巖強度衰減規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

9 曾杰;深埋硬巖隧道圍巖穩(wěn)定性研究[D];重慶大學;2011年

10 趙寶云;巖石拉、壓蠕變特性研究及其在地下大空間洞室施工控制中的應用[D];重慶大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 唐杰兵;平煤十一礦軟巖破壞巷道修復治理研究[D];河南理工大學;2010年

2 馮銀銀;隧道圍巖應力與位移數(shù)值模擬與分析[D];山東科技大學;2010年

3 王睿;井筒受采空區(qū)塌落影響的破壞機理及治理研究[D];山東科技大學;2010年

4 陳云娟;類巖石材料蠕變本構試驗研究及基于FLAC~（3D）實現(xiàn)[D];山東科技大學;2010年

5 劉心廣;濟二煤礦深部巷道支護技術及應用研究[D];山東科技大學;2010年

6 鄧超榮;基于破碎圍巖條件的小間距隧道圍巖穩(wěn)定性分析[D];長沙理工大學;2010年

7 李永永;小凈距軟弱圍巖隧道二襯支護參數(shù)研究[D];浙江大學;2011年

8 陳晉;綜放采場“O”形圈內(nèi)瓦斯運移規(guī)律研究[D];太原理工大學;2011年

9 李文樺;佛嶺隧道襯砌結構耐久性研究[D];北京交通大學;2011年

10 杜鑫;大型水電站隧洞開挖施工的三維數(shù)值模擬研究[D];西華大學;2010年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳有亮;巖石蠕變斷裂特性的試驗研究[J];力學學報;2003年04期

2 彭蘇萍,王希良,劉咸衛(wèi),趙森林;“三軟”煤層巷道圍巖流變特性試驗研究[J];煤炭學報;2001年02期

3 陳衛(wèi)忠,朱維申,李術才;節(jié)理巖體斷裂損傷耦合的流變模型及其應用[J];水利學報;1999年12期

4 劉世君,徐衛(wèi)亞,邵建富;巖石粘彈性模型辨識及參數(shù)反演[J];水利學報;2002年06期

5 鄧廣哲,朱維申;蠕變裂隙擴展與巖石長時強度效應實驗研究[J];實驗力學;2002年02期

6 李云鵬,王芝銀,丁秀麗;巖體原位流變荷載試驗的力學參數(shù)與模型反演[J];實驗力學;2005年02期

7 夏才初，孫鈞;蠕變試驗中流變模型辨識及參數(shù)確定[J];同濟大學學報(自然科學版);1996年05期

8 陳有亮，孫鈞;巖石的蠕變斷裂特性分析[J];同濟大學學報(自然科學版);1996年05期

9 肖洪天,周維垣,楊若瓊;三峽永久船閘高邊坡流變損傷穩(wěn)定性分析[J];土木工程學報;2000年06期

10 周火明,徐平,王復興;三峽永久船閘邊坡現(xiàn)場巖體壓縮蠕變試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2001年S1期

相關博士學位論文 前1條

1 楊圣奇;巖石流變力學特性的研究及其工程應用[D];河海大學;2006年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 申紅杰;恒山隧道開挖工藝[J];山西建筑;2003年07期

2 李仕東;陳英軍;劉世松;侯毅;;以測點坐標為引數(shù)放樣隧道開挖面輪廓線[J];中外公路;2005年06期

3 賈蓬;張晉毅;;近距離平行隧道開挖的三維有限元數(shù)值分析[J];現(xiàn)代隧道技術;2006年01期

4 張延新;蔡美峰;喬蘭;王克忠;;高速公路隧道開挖與支護力學行為研究[J];巖石力學與工程學報;2006年06期

5 孫衛(wèi)民;王秋生;;過街隧道開挖對周圍管群的影響分析[J];甘肅科技;2006年09期

6 羅文林;劉峧煒;韓煊;;隧道開挖對樁基工程影響的數(shù)值分析[J];巖土力學;2007年S1期

7 嚴紹洋;李亮輝;高燕希;張春宇;;公路隧道開挖滲流場的有限差分法分析[J];中外公路;2007年06期

8 董軍;陳波;李玲;唐宗富;錢雙彬;;近距離隧道開挖對已有地下結構的安全影響分析[J];中國科技論文在線;2007年09期

9 李煜

本文編號：1640216