基于Winkler地基模型的岩质隧道软弱底板塑性区研究
本文关键词：基于Winkler地基模型的岩质隧道软弱底板塑性区研究 出处：《中国公路学报》2015年09期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：为了给侧墙及底板的支护设计及施工提供参考,根据隧道侧墙岩层及其受力特点,将侧墙视为一半无限承载梁,其软弱底板岩体简化为连续的弹性地基,建立了隧道侧墙在支承压力作用下的Winkler弹性地基梁模型,分析了侧墙任一界面上挠度、转角、弯矩及剪力的分布规律,推导了侧墙极限平衡区宽度与隧道埋深、底板岩体的弹性特征值、上覆岩层重度及侧墙应力集中系数、弹性区宽度、弹塑性界面上岩体抗剪强度的关系式。在确定侧墙极限平衡区宽度的基础上,探讨了隧道软弱底板在其侧墙挤压下产生的最大塑性区破坏深度。结果表明:底板最大塑性区破坏深度与隧道埋深、侧墙应力集中系数及其极限平衡区宽度、上覆岩层及底板重度、底板黏聚力及内摩擦角等参数密切相关。
[Abstract]:In order to provide reference for the support design and construction of side wall and floor, according to the rock layer of side wall of tunnel and its stress characteristics, the side wall is regarded as half infinite bearing beam, and the soft bottom rock mass is simplified as continuous elastic foundation. The Winkler elastic foundation beam model of tunnel side wall under supporting pressure is established, and the distribution law of deflection, rotation angle, bending moment and shear force on any interface of side wall is analyzed. The limit equilibrium zone width of the lateral wall and the buried depth of the tunnel, the elastic eigenvalues of the bottom rock mass, the overlying rock mass, the stress concentration factor of the side wall and the width of the elastic zone are derived. The relation of shear strength of rock mass at elastoplastic interface. Based on the determination of the width of the limit equilibrium zone of the side wall. This paper discusses the maximum plastic zone failure depth of the soft bottom plate of tunnel under the compression of its side wall. The results show that the failure depth of the maximum plastic zone of the bottom plate and the tunnel buried depth, the stress concentration factor of the side wall and the width of the limit equilibrium zone are discussed. The overlying strata and the bottom plate are heavy, the cohesion of the floor and the angle of internal friction are closely related.
【作者单位】： 西安科技大学建筑与土木工程学院;中煤科工集团西安研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51204113) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JM2-5052) 西安科技大学博士启动资金项目(2014QDJ049)
【分类号】：U452
【正文快照】： 0引言近年来,由于隧道在克服高山峡谷、缩短空间距离及改善交通运输条件等方面的显著优势而得到快速发展,先后出现了近200条长度接近或超过10km的长大深埋隧道,一些更为庞大的特长深埋隧道修建计划已开始论证,部分已开始施工。数量多、长度大、大断面及大埋深成为当今各国隧道
【参考文献】
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2 邓涛;黄明;詹金武;张文远;郑斌;;石林隧道底鼓灾害的特征与机理研究[J];工程地质学报;2014年01期
3 唐颖;;联金隧道底鼓病害的处理[J];公路隧道;2014年02期
4 王德双;大保高速公路四角田隧道衬砌变形及底鼓的防治技术[J];铁道标准设计;2003年10期
5 师亚龙;陈礼伟;裴涛涛;李春林;;软岩隧道底鼓机理及底鼓量计算方法[J];铁道建筑;2014年05期
6 张祉道;关于挤压性围岩隧道大变形的探讨和研究[J];现代隧道技术;2003年02期
7 钟祖良;刘新荣;王道良;郑成果;黄明;;桃树垭隧道底鼓发生机理与防治技术研究[J];岩土工程学报;2012年03期
8 汪洋;唐雄俊;谭显坤;王元汉;;云岭隧道底鼓机理分析[J];岩土力学;2010年08期
9 黄明;刘新荣;邓涛;;基于含水劣化特性的隧道围岩时效变形数值计算[J];岩土力学;2012年06期
10 孔恒,王梦恕,张德华;隧道底板隆起的成因、分类与控制[J];中国安全科学学报;2003年01期
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1 闫鑫;高地应力软岩隧道超前应力释放变形控制机理及技术研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
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1 郑成果;桃树垭软弱围岩隧道底鼓机理及控制技术研究[D];重庆大学;2009年
【共引文献】
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1 胡文清,郑颖人,钟昌云;木寨岭隧道软弱围岩段施工方法及数值分析[J];地下空间;2004年02期
2 孟陆波;李天斌;龚勇;;基于模糊层次综合评判的大变形预测方法[J];成都理工大学学报(自然科学版);2010年02期
3 温森;张建伟;;软弱岩体中圆形隧道挤压变形临界应变研究[J];长江科学院院报;2010年02期
4 刘泮兴;刘志春;朱永全;;乌鞘岭隧道F7断层带监控量测[J];国防交通工程与技术;2005年04期
5 王林;吕康成;;监控量测在隧道大变形治理中的运用[J];公路;2010年03期
6 肖博;秦峰;;隧道路面病害检测及处治设计[J];公路交通技术;2012年03期
7 姜跃东;王玉来;;山区特长公路隧道高地应力问题分析评价及防治措施[J];公路;2013年01期
8 钟祖良;刘新荣;方金炳;李小勇;廖静薇;;基于经济安全系数比的隧道穿越超浅埋大偏压段方案优化研究[J];工业建筑;2013年02期
9 田四明;;堡镇隧道高地应力炭质页岩的变形破坏机制[J];北京交通大学学报;2013年01期
10 许飞;胡修文;黄香亮;童纪伟;胡盛明;;边坡岩体力学参数对Hoek-Brown准则参数敏感性的综合性分析[J];工程地质学报;2013年04期
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1 姜云;;隧道工程围岩大变形问题研究[A];全国测绘与地理信息技术研讨交流会专辑[C];2003年
2 刘志强;宋冶;胡元芳;;隧道挤压型变形与支护特性研究[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
3 胡元芳;王建宇;宋冶;刘志强;;兰渝线木寨岭隧道高地应力软岩挤压大变形预测及控制[A];第十二届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C];2013年
4 梅志荣;李传富;张军伟;杜俊;;成兰铁路高地应力软岩隧道大变形发生机理及控制技术[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集[C];2014年
5 白国权;;连拱隧道仰拱底鼓及二次衬砌开裂机理简化分析[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集[C];2014年
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4 伍毅敏;软基隧道支护机理与病害防治技术研究[D];长安大学;2008年
5 黄林冲;多孔介质隧道围岩稳定性分析的程序研发与应用[D];中南大学;2009年
6 孟陆波;隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究[D];成都理工大学;2009年
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8 王更峰;炭质板岩蠕变特性研究及其在隧道变形控制中的应用[D];重庆大学;2012年
9 闫鑫;高地应力软岩隧道超前应力释放变形控制机理及技术研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
10 杨光荣;李家壕矿切眼顶板冒顶危险区预测原理与方法研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年
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1 尤琳;青龙水电站引水隧洞围岩变形破坏机制及稳定性研究[D];成都理工大学;2011年
2 吴逸;大巴山隧道岩爆及大变形的综合集成预测研究[D];成都理工大学;2011年
3 朱德武;偏压软岩隧道开挖时空效应及合理支护时机研究[D];重庆大学;2011年
4 刘清松;挤压性软弱围岩隧道大变形控制技术的研究[D];西南交通大学;2004年
5 张宇;隧道三维变形规律研究及其在乌鞘岭隧道工程中的应用[D];西南交通大学;2006年
6 汤渊;公路隧道健康数字化系统的开发[D];同济大学;2007年
7 徐代宏;浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术[D];西南交通大学;2007年
8 陈玉;共和隧道围岩大变形机制及防治措施研究[D];重庆大学;2008年
9 张茂林;攀田高速公路隧道病害处治技术研究[D];长安大学;2008年
10 郑成果;桃树垭软弱围岩隧道底鼓机理及控制技术研究[D];重庆大学;2009年
【二级参考文献】
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1 郝拉娣,于化东;正交试验设计表的使用分析[J];编辑学报;2005年05期
2 徐平,李云鹏,丁秀丽,王芝银;FLAC~(3D)粘弹性模型的二次开发及其应用[J];长江科学院院报;2004年02期
3 康红普;巷道围岩的侧下角卸压法[J];东北煤炭技术;1994年01期
4 靳晓光,李春晓,沈军辉;二郎山公路隧道围岩变形影响因素研究[J];地质灾害与环境保护;2000年01期
5 姜云,李永林,李天斌,王兰生;隧道工程围岩大变形类型与机制研究[J];地质灾害与环境保护;2004年04期
6 黄运飞,杨维怀;地下工程围岩维护的新途径—切缝弱化围岩法研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1988年03期
7 曹树刚,边金,李鹏;软岩蠕变试验与理论模型分析的对比[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年07期
8 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
9 姚爱军,易武,王尚庆;杨家岭1~#滑坡稳定性影响因素及敏感性分析[J];工程地质学报;2004年04期
10 张志强,关宝树;公路隧道在膨胀性围岩地段施工的稳定性分析[J];公路;2000年02期
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1 刘建华;岩体力学行为拉格朗日分析方法研究与工程应用[D];山东大学;2006年
2 黄明;含水泥质粉砂岩蠕变特性及其在软岩隧道稳定性分析中的应用研究[D];重庆大学;2010年
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1 安智海;朱仙庄煤矿松软破碎围岩巷道底鼓机理及控制技术研究[D];中国矿业大学;2008年
2 刘庆林;高地应力巷道围岩变形机理及加固技术研究[D];安徽理工大学;2008年
3 郑成果;桃树垭软弱围岩隧道底鼓机理及控制技术研究[D];重庆大学;2009年
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1 郑建军;Winkler地基上变厚度圆(环)板的非对称自由振动[J];振动与冲击;1997年01期
2 彭震;杨志安;;Winkler地基梁在温度场中受简谐激励的主共振分析[J];地震工程与工程振动;2006年03期
3 彭震;杨志安;;Winkler地基梁在温度场中受简谐激励3次超谐共振分析[J];地震工程与工程振动;2006年05期
4 李顺群;郑刚;;复杂条件下Winkler地基梁的解析解[J];岩土工程学报;2008年06期
5 李顺群;柴寿喜;张辉东;王沛;;考虑剪力连续性条件的Winkler地基梁计算[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2010年05期
6 燕斌;王志强;王君杰;;桩土相互作用研究领域的Winkler地基梁模型综述[J];建筑结构;2011年S1期
7 申向东;Winkler地基板的可靠性分析[J];排灌机械;1998年03期
8 陈兴冲,朱f^;允许提离的弹塑性Winkler地基上桥墩的地震反应[J];工程力学;1999年05期
9 单玉川，周欣竹;任意变截面Winkler地基梁的计算[J];浙江工业大学学报;1995年03期
10 胡坚;用Winkler地基模型估算地基沉降[J];上海地质;1999年02期
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1 干腾君;康石磊;邓安福;;考虑上部结构共同作用的Winkler地基上筏板基础分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
2 燕斌;王志强;王君杰;;桩土相互作用研究领域的Winkler地基梁模型综述[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2011年
3 陈兴冲;朱f^;;弹塑性Winkler地基模型及其应用[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1997年
4 陈兴冲;朱f^;;弹塑性Winkler地基上刚性浅平基桥墩水平力—位移关系的滞回特性分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1997年
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1 汪涯;Winkler地基路面板荷载响应研究[D];长安大学;2008年
2 余晓雅;Winkler地基上带肋筏板无单元与有限元耦合方法研究[D];河北大学;2006年
，本文编号：1436257
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