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
2011年
3期
564-571
,共8页
房倩%张顶立%王毅远%李鹏飞%李倩倩
房倩%張頂立%王毅遠%李鵬飛%李倩倩
방천%장정립%왕의원%리붕비%리천천
隧道工程%模型试验%相似材料%围岩破坏模式
隧道工程%模型試驗%相似材料%圍巖破壞模式
수도공정%모형시험%상사재료%위암파배모식
为系统研究连续介质条件下隧道围岩的破坏模式和规律,采用模型试验,针对黏性材料和砂性材料2种典型地质材料进行研究.黏性材料由重晶石、石英砂和凡士林按一定配比组成,砂性材料考虑单一石英砂材料和石英砂与重晶石混合2种形式.利用压力盒、位移计、非接触监测系统等监测隧道开挖、加载过程中围岩应力和变形情况.对黏性材料而言,在逐级加载过程中表现出先洞室两侧剪切滑移,后拱顶塌落的二次破坏模式,通过位移和应力的监测可知,随着外部荷载的增大,洞室上方塑性区范围增加,而进入塑性状态后,围岩变形速率加快.对砂性材料而言,单一石英砂材料在开挖后围岩不具有自稳能力;而采用石英砂和重晶石混合后的材料,由于颗粒级配较好,材料具有一定的自锁能力,洞室开挖后可以保持稳定,随着逐级加载,洞室顶部首先出现二次抛物线型塌落拱,然后拱脚位置向洞室两侧移动,当其发展到水平中轴线处达到稳定,此时塌落拱滑裂面与普氏拱理论类似.模型试验揭示连续介质条件下隧道围岩的破坏模式,对隧道支护参数的确定具有重要意义.
為繫統研究連續介質條件下隧道圍巖的破壞模式和規律,採用模型試驗,針對黏性材料和砂性材料2種典型地質材料進行研究.黏性材料由重晶石、石英砂和凡士林按一定配比組成,砂性材料攷慮單一石英砂材料和石英砂與重晶石混閤2種形式.利用壓力盒、位移計、非接觸鑑測繫統等鑑測隧道開挖、加載過程中圍巖應力和變形情況.對黏性材料而言,在逐級加載過程中錶現齣先洞室兩側剪切滑移,後拱頂塌落的二次破壞模式,通過位移和應力的鑑測可知,隨著外部荷載的增大,洞室上方塑性區範圍增加,而進入塑性狀態後,圍巖變形速率加快.對砂性材料而言,單一石英砂材料在開挖後圍巖不具有自穩能力;而採用石英砂和重晶石混閤後的材料,由于顆粒級配較好,材料具有一定的自鎖能力,洞室開挖後可以保持穩定,隨著逐級加載,洞室頂部首先齣現二次拋物線型塌落拱,然後拱腳位置嚮洞室兩側移動,噹其髮展到水平中軸線處達到穩定,此時塌落拱滑裂麵與普氏拱理論類似.模型試驗揭示連續介質條件下隧道圍巖的破壞模式,對隧道支護參數的確定具有重要意義.
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