论文摘要
岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的施工力学过程,假设围岩为Burgers体和Drucker–Prager组合模型。利用弹性–黏弹性对应原理与非关联流动法则建立无支护隧道变形解,采用位移释放系数法描述隧道施工过程变形的时空效应。获得的2维平面应变无支护隧道最大径向位移的数学函数形式与Manh解一致;当不考虑时间因素时,本文解可退化为Park解。通过与既有数值解和解析解对比,验证了本文解的正确有效性。进而分析隧道时空变形曲线,包括隧道蠕变特征曲线、围岩变形径向分布曲线和隧道纵剖面变形曲线,得到关于黏聚力、内摩擦角、扩容角与延迟时间等参数的敏感性规律。结果表明:随着时间推移或纵向距离的增大,隧道变形非线性递增;随着围岩深度的增加,隧道变形递减,隧道变形和塑性区半径均为黏聚力与内摩擦角的非线性递减函数;围岩扩容加剧了隧道变形;延迟时间控制了隧道变形的时程规律;隧道时空变形对介入参数的敏感性与其物理意义一致。位移释放系数法成功描述了岩质隧道施工过程变形的时空效应,可为施工过程提供理论指导。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 张建智,俞缙,张小燕,刘士雨,蔡燕燕
关键词: 岩质隧道,施工过程,时间效应,开挖面空间效应,位移释放系数法,解析解
来源: 工程科学与技术 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 公路与水路运输
单位: 重庆大学土木工程学院,华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
基金: 重庆市研究生科研创新项目资助(CYB18037),国家自然科学基金项目资助(51679093,51874144),深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目资助(SKLGDUEK1701)
分类号: U455.4
DOI: 10.15961/j.jsuese.201800294
页码: 98-107
总页数: 10
文件大小: 2427K
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