岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2008年
10期
1968-1980
,共13页
郑颖人%邱陈瑜%张红%王谦源
鄭穎人%邱陳瑜%張紅%王謙源
정영인%구진유%장홍%왕겸원
地下工程%围岩稳定性%经验法%有限元强度折减法%剪切安全系数%拉裂安全系数
地下工程%圍巖穩定性%經驗法%有限元彊度摺減法%剪切安全繫數%拉裂安全繫數
지하공정%위암은정성%경험법%유한원강도절감법%전절안전계수%랍렬안전계수
长期以来,地下隧洞围岩稳定性分析没有科学合理的方法,一直停留在以洞周某点位移或塑性区大小的经验值作为判断稳定性的依据.隧洞洞周位移或收敛位移受围岩弹性模量、洞室形状大小等因素影响,洞周不同部位的位移值也不相同,很难找到统一的位移判据标准.以塑性区大小作为围岩稳定性的判据要优于位移标准,但围岩颦性区受泊松比、洞室形状大小等因素影响,不同软件计算出的塑性区大小也有差异,这种方法同样也不可靠.由此可见,传统的经验分析法不够合理.为此,提出将基于有限元强度折减法求出的安全系数作为稳定性分析判据,该判据有严格的力学依据,有统一的标准,而且不受其他因素的影响.以黄土洞室为例,提出洞室的剪切与拉裂安全系数的概念,通过不断折减土体的抗剪强度参数c,の值或C,の与抗拉强度,使黄上隧洞围岩塑性区不断扩展,直至塑性应变或位移发生突变时,即表明隧涧发生剪切破坏,此时的折减系数即为剪切安全系数.通过不断折减士体的抗拉强度参数,使黄土隧洞内临空面处(不包括底部临空面)围岩出现第一个单元拉裂破坏时,即表明隧洞发生拉裂破坏,此时的折减系数即为拉裂安全系数.该研究仅是对围岩稳定性分析方法的尝试性探索,供同行分析、讨论.
長期以來,地下隧洞圍巖穩定性分析沒有科學閤理的方法,一直停留在以洞週某點位移或塑性區大小的經驗值作為判斷穩定性的依據.隧洞洞週位移或收斂位移受圍巖彈性模量、洞室形狀大小等因素影響,洞週不同部位的位移值也不相同,很難找到統一的位移判據標準.以塑性區大小作為圍巖穩定性的判據要優于位移標準,但圍巖顰性區受泊鬆比、洞室形狀大小等因素影響,不同軟件計算齣的塑性區大小也有差異,這種方法同樣也不可靠.由此可見,傳統的經驗分析法不夠閤理.為此,提齣將基于有限元彊度摺減法求齣的安全繫數作為穩定性分析判據,該判據有嚴格的力學依據,有統一的標準,而且不受其他因素的影響.以黃土洞室為例,提齣洞室的剪切與拉裂安全繫數的概唸,通過不斷摺減土體的抗剪彊度參數c,の值或C,の與抗拉彊度,使黃上隧洞圍巖塑性區不斷擴展,直至塑性應變或位移髮生突變時,即錶明隧澗髮生剪切破壞,此時的摺減繫數即為剪切安全繫數.通過不斷摺減士體的抗拉彊度參數,使黃土隧洞內臨空麵處(不包括底部臨空麵)圍巖齣現第一箇單元拉裂破壞時,即錶明隧洞髮生拉裂破壞,此時的摺減繫數即為拉裂安全繫數.該研究僅是對圍巖穩定性分析方法的嘗試性探索,供同行分析、討論.
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