节理岩体隧道的稳定性分析及破坏机理

发布时间：2018-01-07 22:03

  本文关键词：节理岩体隧道的稳定性分析及破坏机理　出处：《公路工程》2014年05期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 隧道 强度折减有限元法 节理 安全系数 破坏面

【摘要】：以往只有位移,应力,尺寸和塑性区分布在分析节理岩体隧道的稳定性时考虑。这样,既不可以明确发现破坏面的位置和范围,也不能得到的安全系数量化标准。定量分析节理岩体隧道稳定性模型试验与数值分析在本文得出了研究。通过使用有限元强度折减法计算破坏状态和节理岩体隧道的安全系数。结果表明,联合倾角对破坏面的位置产生更大的影响。如果α=0°时,破坏面对称分布在两侧;如果α=30°和45°,滑动面旋转节随理倾角的变化,并相应地分布在节理的上下部分;如果α≥60°,破坏面转移到底部。特别地,如果α=90°时,可形成拱顶的中间破坏面。安全系数结果表明,安全系数降低了不同程度的节理岩体隧道同质隧道,但节理倾角对安全系数的影响不大相比。节理间距和强度的降低,安全系数降低。
[Abstract]:The past only the displacement, stress, size and distribution of plastic zone in the stability analysis of jointed rock tunnel is considered. Thus, neither can be found damaged position and scope of the safety factor can not be quantified standard. The quantitative analysis of experimental and numerical model of jointed rock tunnel stability analysis in this paper is obtained through the use of research. Strength reduction finite element method to calculate the factor of safety and damage state of jointed rock tunnel. The results show that the joint angle has a greater impact on the failure surface. If a =0 is facing the failure distribution on both sides said; if a =30 and 45 degree rotation, sliding surface changes with the angle of the science section, and the corresponding located in the joint on the lower part; if alpha is not less than 60 DEG C, the failure surface to the bottom. In particular, if a =90 degree, middle vault failure surface. The safety coefficient of the results show that the safety factor is reduced Tunnel joints with different degrees of jointed rock mass have homogeneous tunnel, but joint inclination has little effect on safety factor. The safety factor decreases with the decrease of joint spacing and strength.

【作者单位】： 湖南路桥建设集团公司;
【分类号】：U451
【正文快照】： 最近开发的数值极限分析是应用有限元或其他数值方法来进行极限分析,特别是广泛使用的有限元强度折减法已在边坡稳定性的分析取得了巨大成就[1~6]。隧道围岩的稳定性分析,缺乏定量指标,而且缺乏稳定安全系数,从而影响了隧道工程的设计。文献[7]在2004年首次推出的隧道围岩稳定

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

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 ;Development of Finite Element Limiting Analysis Method and Its Applications in Geotechnical Engineering[J];Engineering Sciences;2007年03期

3 ;Research on the stability analysis and design of soil tunnel surrounding rock[J];Engineering Sciences;2010年03期

4 冷先伦;盛谦;朱泽奇;张勇慧;;遍布节理对地下洞室群围岩稳定性的影响研究[J];土木工程学报;2009年09期

5 赵尚毅,郑颖人,邓卫东;用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析[J];岩石力学与工程学报;2003年02期

6 郑颖人,赵尚毅;有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用[J];岩石力学与工程学报;2004年19期

7 赵尚毅,郑颖人,时卫民,王敬林;用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J];岩土工程学报;2002年03期

8 张黎明;郑颖人;王在泉;王建新;;有限元强度折减法在公路隧道中的应用探讨[J];岩土力学;2007年01期

9 刘君;孔宪京;;节理岩体中隧道开挖与支护的数值模拟[J];岩土力学;2007年02期

10 郑颖人;徐浩;王成;肖强;;隧洞破坏机理及深浅埋分界标准[J];浙江大学学报(工学版);2010年10期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨佑发,王一功;边坡开挖对坡脚建筑影响分析[J];四川建筑科学研究;2004年03期

2 熊敬;张建海;;向家坝水电站重力坝深层抗滑稳定性研究[J];四川建筑科学研究;2009年04期

3 何建平;王新文;;某污水处理厂边坡稳定仿真分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期

4 张磊;岑国平;顾强康;;基于强度折减法的岩溶区高填土地基稳定性分析[J];四川建筑科学研究;2011年04期

5 胡建平;刘亚莲;周翠英;;土石坝失稳的尖点突变模型与临界条件[J];四川建筑科学研究;2011年05期

6 周资斌,章青,吴锋;弹塑性有限元和刚体极限平衡法混合分析土坡稳定[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期

7 王晓东;陈守龙;;路基边坡稳定性有限元数值分析[J];安徽建筑;2011年01期

8 刘贵应;李正川;潘方贵;何义峰;熊冠军;;强度折减系数法在学堂湾滑坡稳定性评价中的应用[J];安全与环境学报;2006年03期

9 韩光;李连崇;王大国;;流固耦合作用下节理岩质边坡失稳过程的RFPA模拟分析[J];辽宁科技大学学报;2008年02期

10 赵尚毅,郑颖人,唐树名;路堑边坡施工顺序对边坡稳定性影响数值模拟分析[J];地下空间;2003年04期

相关会议论文 前10条

1 郑颖人;;岩土材料的破坏与极限分析方法的发展[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年

2 谭晓慧;;水位变化对土坝边坡稳定性的影响[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年

3 薛雷;孙强;秦四清;刘汉东;黄鑫;;非均质边坡强度折减法折减范围研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

4 王晓东;陈守龙;;路基边坡稳定性有限元数值分析[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年

5 李明;梁力;刘冬霞;王伟;;珲春紫金矿尾矿坝安全稳定性计算[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年

6 邓楚键;唐晓松;郑颖人;吴相超;;载荷试验有限元数值模拟[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

7 刘元雪;谢锋;蒋树屏;周家伍;陈忱;;棚洞结构洞形优化计算分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

8 宁宇;徐卫亚;郑文棠;;应用离散元强度折减对复杂边坡进行稳定性分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

9 徐明毅;郑惠峰;吴余生;陈胜宏;;乌江沙陀水电站厂房坝段深层抗滑稳定分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

10 潘健;朱姣利;陈红兵;;广东省韶关某黏质土坡滑坡治理方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前10条

1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

2 温世亿;膨胀土渠坡若干关键技术问题研究[D];武汉大学;2010年

3 王辉;珠三角花岗岩残积土边坡稳定性分析及非线性预测[D];吉林大学;2011年

4 吴坤铭;边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工业大学;2011年

5 张超波;林木根系固土护坡力学基础研究[D];北京林业大学;2011年

6 方薇;残积层红黏土路堑边坡稳定性分析方法研究[D];中南大学;2011年

7 周斌;湘西红砂岩顺层边坡稳定可靠度分析和风险评估[D];中南大学;2010年

8 陈宾;郴州地区残坡积土工程边坡过程稳定性研究及控制[D];中南大学;2010年

9 柳群义;红层路堑边坡稳定性与防治研究[D];中南大学;2010年

10 许湘华;浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究[D];中南大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年

2 李克建;济南燕翅山山体变形机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年

3 杨素娟;南水北调工程芳芝段开挖渠道边坡稳定敏感性分析[D];郑州大学;2010年

4 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年

5 张杨;尾矿坝抗滑稳定可靠度分析[D];长沙理工大学;2010年

6 廖彪;基于离散单元法的土质边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年

7 贺拿;矸石山边坡稳定性分析及治理研究[D];河南理工大学;2010年

8 吴智慧;岩质高边坡开挖防护数值模拟分析[D];合肥工业大学;2010年

9 买合木提·巴拉提;强度折减有限元法在二塘沟水库边坡稳定性分析中应用[D];新疆农业大学;2010年

10 史生志;基于粘性土土性机理分析的边坡稳定性研究[D];浙江大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张延;软弱围岩中修建大跨隧道的设计和施工[J];地下空间;2002年01期

2 雷升祥,周晓军;渝怀铁路彭水隧道出口大跨段施工方案的数值分析[J];地下空间;2002年03期

3 马万权,程崇国,张鹏勇;阳宗隧道试验段动态开挖过程的数值模拟[J];地下空间;2003年03期

4 王青海,李晓红,艾吉人,唐伯明,杨君,胡世斌;通渝隧道围岩变形和岩爆的数值模拟[J];地下空间;2003年03期

5 邱陈瑜;郑颖人;宋雅坤;;采用ANSYS软件讨论无衬砌黄土隧洞安全系数[J];地下空间与工程学报;2009年02期

6 刘君,陈健云,孔宪京,林皋;基于DDA和FEM耦合方法的碾压混凝土坝抗震安全性分析[J];大连理工大学学报;2003年06期

7 栾茂田,武亚军,年廷凯;强度折减有限元法中边坡失稳的塑性区判据及其应用[J];防灾减灾工程学报;2003年03期

8 程东幸,刘大安,丁恩保,陈卫红,潘炜,刘艳辉,郭华锋;反倾岩质边坡变形特征的三维数值模拟研究——以龙滩水电站工程边坡为例进行三维变形特征分析[J];工程地质学报;2005年02期

9 昝成忠,熊四华,姚勇,李国礼;软弱围岩条件下的隧道设计与施工探讨[J];工程勘察;2002年04期

10 郑颖人,赵尚毅,张鲁渝;用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J];中国工程科学;2002年10期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 何承伟;加锚节理岩体的弹～粘塑性有限元计算[J];广东水利水电;2001年03期

2 马泽玲,王燕昌,任克亮,李进;节理岩体的无单元模型[J];宁夏大学学报(自然科学版);2002年03期

3 岳士弘;节理岩体中渗流引起的能量损失[J];爆炸与冲击;2002年02期

4 王鲁明,赵坚,华安增,宋宏伟;节理岩体中应力波传播规律研究的进展[J];岩土力学;2003年S2期

5 晏石林,潘鹏志,吴代华;有限元法预测贯通节理岩体三维等效弹性参数[J];武汉理工大学学报;2003年04期

6 刘杰,杨学堂,周济芳,郭永成,张超锋;节理岩体中微裂纹区的推导[J];三峡大学学报(自然科学版);2004年02期

7 高峰,钟卫平,黎立云,谢和平;节理岩体强度的分形统计分析[J];岩石力学与工程学报;2004年21期

8 原磊;王成;;椭圆形节理岩体单元受压时的结构力学分析[J];岩石力学与工程学报;2004年S1期

9 方从严,卓家寿;节理岩体数值仿真研究综述[J];水利水运工程学报;2005年02期

10 邵鹏,张勇,贺永年,段晨辉;断续节理岩体动态疲劳损伤研究[J];岩土工程学报;2005年07期

相关会议论文 前10条

1 沈文德;;节理岩体的有限元分析[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年

2 金华;王媛;;多组贯穿节理岩体的扩展遍布节理模型研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

3 支国华;孙钧;;地震波在节理岩体中传播的半解析频域解的理论模型[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年

4 李仲奎;;层状节理岩体应力分析中的边界元法[A];水电与矿业工程中的岩石力学问题——中国北方岩石力学与工程应用学术会议文集[C];1991年

5 殷有泉;张彦山;;节理岩体稳定性分析的特征值方法[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年

6 杨长义;黄灿辉;;规则节理岩体破坏强度之研究[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

7 保长汉;;节理岩体的随机本构关系[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1996年

8 保长汉;;节理岩体的自适应不连续位移法[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1996年

9 周维垣;杨若琼;周力田;;坝基节理岩体稳定的三维弹塑性断裂有限元分析[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年

10 保长汉;陶振宇;;节理岩体的等效连续弹性模型[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年

相关博士学位论文 前10条

1 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年

2 刘远明;基于直剪试验的非贯通节理岩体扩展贯通研究[D];同济大学;2007年

3 张秀丽;断续节理岩体破坏过程的数值分析方法研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2007年

4 宋林;节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D];西安建筑科技大学;2012年

5 张茂林;断续节理岩体破裂演化特征与锚固控制机理研究[D];中国矿业大学;2013年

6 袁海平;诱导条件下节理岩体流变断裂理论与应用研究[D];中南大学;2006年

7 张志刚;节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D];北京交通大学;2007年

8 李树忱;断续节理岩体的无风格流形方法和实验研究[D];上海大学;2004年

9 秦楠;喷锚支护节理岩体的复合单元法研究[D];武汉大学;2013年

10 杨为民;锚杆对断续节理岩体的加固作用机理及应用研究[D];山东大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 郭靓;节理岩体变形与强度特征的三维数值模拟[D];北京交通大学;2009年

2 秦娟;节理岩体的代表单元集合体的力学特性研究及其在工程中的应用[D];中国水利水电科学研究院;2000年

3 赵幸;基于能量原理的节理岩体裂纹扩展试验研究[D];成都理工大学;2013年

4 黄妤诗;含填充节理岩体的单轴压缩试验及本构模型研究[D];中国地质大学（北京）;2013年

5 汤明高;节理岩体高边坡稳定性研究及应用——以云南小湾水电工程6#山梁为例[D];成都理工大学;2004年

6 邢闯锋;冻融节理岩体损伤断裂特性及有限元分析研究[D];中国地质大学（北京）;2014年

7 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年

8 刘社豪;节理岩体等效本构关系研究及工程应用[D];大连理工大学;2011年

9 张凯;节理岩体裂纹扩展及锚固机理研究[D];大连理工大学;2013年

10 肖宇;大孤山铁矿南帮节理岩体开采损伤特征研究[D];辽宁科技大学;2013年

，

本文编号：1394390