非饱和浅埋隧道稳定性的上限分析

非饱和浅埋隧道稳定性的上限分析

论文摘要

考虑土体的非饱和性质,采用极限分析上限法研究非饱和浅埋隧道环形开挖面的稳定性。基于已有的研究成果,构建非饱和浅埋隧道环形开挖面的破坏模式及相容速度场。根据外力功率等于内能耗散率建立功率方程,推导拱顶和边墙围岩压力的解析解,并通过序列二次规划算法得到围岩压力的最优上限解。将饱和与非饱和2种情况下浅埋隧道的围岩压力进行对比,相对差值非常显著,体现了在工程中考虑土体非饱和特性的必要性。此外,分析了非饱和土体参数对浅埋隧道围岩压力和破裂面的影响。

论文目录

  • 1 非饱和土抗剪强度
  • 2 计算模型
  • 3 上限解
  •   3.1 假设条件
  •   3.2 外功率和内能耗散率
  •   3.3 支护力
  • 4 对比分析
  • 5 结果分析
  •   5.1 围岩压力
  •   5.2 破裂面
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王成洋,傅鹤林,张佳华

    关键词: 浅埋隧道,非饱和土,基质吸力,极限分析,围岩压力

    来源: 采矿与安全工程学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 中南大学土木工程学院,湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51978668,51804113)

    分类号: U451

    DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.06.012

    页码: 1161-1167

    总页数: 7

    文件大小: 866K

    下载量: 108

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