在節(jié)理巖體隧道中,巖塊沿著節(jié)理面進(jìn)行剪切滑移會造成隧道失穩(wěn),這是影響隧道穩(wěn)定的主要原因。目前用的最多是離散元法和等效連續(xù)介質(zhì)法兩種數(shù)值方法,離散元法雖然能夠客觀反映巖體的真實(shí)結(jié)構(gòu),但是需要詳細(xì)的計(jì)算參數(shù),對巖石的完整性要求也比較高,計(jì)算時間長等。等效連續(xù)介質(zhì)法雖然能夠?qū)r體進(jìn)行強(qiáng)度折減,但是不能夠模擬具體的巖體結(jié)構(gòu)。因此有必要提出以Goodman單元模擬節(jié)理的受力與變形的方法來進(jìn)行隧道圍巖的分析。本文從利用有限元軟件Phase 2D來進(jìn)行建模分析,采用Goodman單元模擬節(jié)理的有限元方法,研究了節(jié)理巖體的力學(xué)特性及對隧道穩(wěn)定性的影響及噴錨支護(hù)對隧道穩(wěn)定性的支護(hù)作用。通過研究得到的主要成果:1.通過對節(jié)理巖體的力學(xué)特性與破壞機(jī)理研究,確立了節(jié)理走向、傾角、間距等對隧道的穩(wěn)定性影響,從而為后續(xù)的建模分析提供理論依據(jù)。2.通過利用phase2D有限元軟件研究節(jié)理的傾角、間距及貫通與非貫通節(jié)理對隧道圍巖穩(wěn)定的影響,得出了一系列的變化規(guī)律:節(jié)理間距越大則圍巖越穩(wěn)定,傾角越大,圍巖穩(wěn)定性先下降后上升,在75°時圍巖最不穩(wěn)定,非貫通節(jié)理較貫通節(jié)理穩(wěn)定。3.建立層狀、傾斜狀、豎狀節(jié)理巖體隧道噴錨支護(hù)... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

節(jié)理厚度與初始應(yīng)力

??圖２．?１節(jié)理厚度與初始應(yīng)力??ａ?ｉ??Ａ??ｙ?！??—一?’＂Ｔｒ。。ｉ??０?Ｖｍｃ??圖２．?２表示法向壓縮剛度系數(shù)＆。??式（２．?１）表示弱面法向壓縮本構(gòu)方程，圖２．?２表示曲線的切線斜率，即弱面（節(jié)理）法??向壓縮剛度系數(shù)??除了上述模型之外，節(jié)理法向變形還有冪數(shù)、對數(shù)兩個模型??２．?１．１．２節(jié)理面剪切變形性質(zhì)??在進(jìn)行節(jié)理面的剪切變形分析時，其變形特性通常由剪切剛度表示。在不相同的法??向應(yīng)力下，剪應(yīng)力－剪切位移曲線有兩種變化形態(tài)：隨著法向應(yīng)力的變化的變形曲線叫變??剛度曲線，反之，則是常剛度變形曲線。前者節(jié)理面一般比較堅(jiān)硬；后者節(jié)理面一般??比較松軟。①剪切變形模型有指數(shù)與雙曲線兩種模型。②簡化為剛塑性模型或線性模型。??事實(shí)上，節(jié)理的剪應(yīng)力和剪切位移曲線呈非線性分布。（ａ）雙曲線模型：??８??

圖２．?４Ｌ＆Ａ準(zhǔn)則??②圖２．?４可以得出節(jié)理總剪切破壞７；的構(gòu)成組合：??ＴＪ＝Ｓｉ＋Ｓ２＋Ｓｉ?（，＞？，－克服節(jié)理摩擦力所需的剪切力，Ａ＝ｉＶｔａｎｗＳ２－使節(jié)理上塊滑，Ｓ２?＝?７Ｖｔａｎ／?節(jié)理斜齒面在垂直投影面上大于摩擦力所ｓｒｔａｎｑｘｔａｎ／?Ｎ?為法向壓力。??③Ｎ，?Ｂａｒｔｏｎ準(zhǔn)則??由Ｎ，?Ｂａｒｔｏｎ根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到的：??ｒ?＝?〇？?ｔａｎ［（?）?ｌｇ（—?＋?（ｐｈ?］ａ??ｌｉ??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3585447