基于损伤扩容理论的圆形隧洞围岩松动圈位移计算方法

论文摘要

为解决传统弹塑性力学理论在计算时未考虑实际围岩卸载时的扩容效应导致的位移设计值预测误差较大的问题,通过考虑不同应力状态下围岩损伤扩容系数的不同,建立圆形隧洞开挖松弛位移的分层总和法理论计算方法,提出以洞壁处围岩损伤扩容状态为控制值的围岩开挖位移预警值计算方法。结合分水江引水隧洞工程实例,对不同围岩级别、不同埋深、洞壁围岩的不同扩容效应(即不同支护状态)时圆形隧洞开挖后洞壁围岩位移变化规律进行分析,提出以圆形隧洞为基础的围岩预警值理论计算经验公式。由实际应用结果表明:考虑扩容效应的围压位移分层总和法计算值比弹塑性理论计算值大3倍以上,计算结果更符合实际情况。

论文目录

• 0 引言
• 1 考虑扩容效应的洞壁位移理论计算推导
•   1.1 基本假设
•   1.2 支护应力公式（Fenner公式）
•   1.3 考虑扩容效应的位移解答
•     1.3.1 弹性边界的位移
•     1.3.2 破碎区上边界的位移求解
•     1.3.3 开挖边界的松动位移计算
• 2 基于分层总和法思想的围岩位移预测理论计算方法
•   2.1 假设条件
•   2.2 考虑分层扩容效应的洞壁位移理论计算
• 3 围岩容许位移和安全预警值确定新方法
• 4 实例计算
•   4.1 扩容系数对围岩位移的影响分析
•     4.1.1 不同等效扩容系数条件下围岩位移变化规律
•     4.1.2 不同埋深情况下围岩位移变化规律
•   4.2 预警值计算实例
• 5 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 沈才华,古文博,李鹤文,王媛,张永进,赖勇

关键词: 圆形隧洞,弹塑性理论,损伤扩容理论,分层总和法,松动圈位移

来源: 隧道建设(中英文) 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 水利水电工程

单位: 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,河海大学土木与交通学院,浙江省水利水电勘测设计院

基金: 国家自然科学基金重点项目(201841830110),国家博士后基金(2015M571656),浙江省水利厅科技项目(RA1503),浙江省交通运输厅科技计算项目(2016008),国家重点研发计划子课题2017YFC1501102

分类号: TV223.1

页码: 40-47

总页数: 8

文件大小: 336K

下载量: 193