考虑渗流、非轴对称荷载作用的隧道围岩塑性区分析
本文关键词: 隧道围岩 渗流 塑性区 侧压系数 出处:《现代隧道技术》2014年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:文章考虑了渗流体积力,推导了渗流场作用下隧道围岩的应力分布规律和塑性区表达式,并分析了隧道塑性区范围与孔隙水压力、侧压系数,以及岩体强度和初始地应力比值k之间的关系。研究表明:渗流场仅对塑性区范围有影响,对塑性区形状没有影响;随着侧压系数以及岩体强度和初始地应力比值k的不同,渗流对隧道围岩塑性区范围的影响沿不同方向表现出各向异性,且随着侧压系数以及岩体强度和初始地应力比值k的增大各向异性程度逐渐弱化;侧压系数、岩体抗压强度与初始地应力比值k不仅影响塑性区的范围,同时影响着塑性区的形状,当k1时,侧压系数对隧道塑性区的范围和形状起主要作用;当k1时,岩体强度对隧道围岩塑性区的范围和形状起主要作用,且随着岩体抗压强度的增大,塑性区范围逐渐减小,在隧道两帮处随侧压系数的减小易出现塑性区。
[Abstract]:In this paper, considering seepage volume force, the stress distribution law and plastic zone expression of surrounding rock under seepage field are deduced, and the range of tunnel plastic zone and pore water pressure and lateral pressure coefficient are analyzed. And the relationship between rock mass strength and initial in-situ stress k. The results show that the seepage field has no effect on the shape of plastic zone, but only on the range of plastic zone, with the variation of lateral pressure coefficient and the ratio of rock mass strength to initial in-situ stress. The influence of seepage on the range of plastic zone of tunnel surrounding rock shows anisotropy along different directions, and the anisotropy degree weakens with the increase of lateral pressure coefficient and the ratio of rock mass strength to initial in-situ stress k, and the lateral pressure coefficient, The ratio of compressive strength to initial in-situ stress of rock mass k not only affects the range of plastic zone, but also affects the shape of plastic zone. The strength of rock mass plays a major role in the range and shape of the plastic zone of the surrounding rock of the tunnel. With the increase of the compressive strength of the rock mass, the range of the plastic zone decreases gradually, and the plastic zone easily appears at the two sides of the tunnel with the decrease of the lateral pressure coefficient.
【作者单位】: 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51074003,51074005) 国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合资助项目(51174255) 中国博士后科学基金资助项目(2012T50567,2011M501037)
【分类号】:U451.2
【参考文献】
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【共引文献】
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6 王R,
本文编号:1512937
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