渗水膨胀岩隧洞黏弹塑性蠕变解及变形特性分析

发布时间：2018-07-16 21:48

【摘要】：渗水膨胀岩隧洞变形是一个受渗流、膨胀与扩容等多因素影响的复杂时变问题。探讨了其变形机制,建立渗水膨胀围岩受力平衡方程,进而得到反映扩容角影响的弹塑性解,并证明余东明解和侯公羽解是本文解的两个特例。以此为基础,借助改进的西原模型,获得了考虑膨胀应变影响的渗水膨胀岩隧洞黏弹塑性蠕变解,并分析了渗流、膨胀与扩容等因素对洞壁时效变形的影响规律。结果表明:随着内外水头比减小或扩容角增大,时效变形逐渐表现为黏弹塑性;膨胀系数α2只影响围岩黏弹性变形,位移为α2的单调递增线性函数;在隧洞开挖扰动初期,封闭应变迅速发展成位移,对渗水膨胀围岩变形影响极大。所得结论对渗水膨胀岩隧洞施工和变形控制具有一定指导意义。
[Abstract]:The tunnel deformation of permeable expansive rock is a complex time-varying problem which is affected by many factors such as seepage expansion and expansion. In this paper, the deformation mechanism is discussed, and the stress balance equation of water-permeated swelling surrounding rock is established, and the elastoplastic solution reflecting the influence of expansion angle is obtained, and it is proved that Yu Dongming solution and Hou Gongyu solution are two special cases of the solution in this paper. On the basis of this, the viscoelastic-plastic creep solution of seepage expansion rock tunnel considering the influence of dilatation strain is obtained with the aid of the improved Xiyuan model, and the influence of seepage, expansion and expansion on aging deformation of tunnel wall is analyzed. The results show that with the decrease of water head ratio or the increase of expansion angle, aging deformation becomes viscoelastic-plastic gradually, the coefficient of expansion 伪 2 only affects the viscoelastic deformation of surrounding rock, and the displacement is a monotone increasing linear function of 伪 2. The closed strain develops rapidly into displacement, which has a great influence on the deformation of water-permeated expansive surrounding rock. The conclusions are of certain guiding significance for the construction and deformation control of dilated rock tunnel.
【作者单位】： 华侨大学岩土工程研究所;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;香港大学土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(51109084,51374112) 福建省自然科学基金项目(2014J 01160) 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室开放基金项目(RMHSE1302)
【分类号】：U451

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2127767