CAJ | 학술논문

通过分析黄土破坏机理及形式,借鉴有限元强度折减法的思想,探索性提出黄土隧洞剪切与拉裂安全系数的定义及计算方法.文章先采用FLAC3D分析软件,模拟无衬砌黄土隧洞开挖,计算稳定安全系数.不断降低土体的抗剪切强度参数c-tanψ,使黄土隧洞达到极限破坏状态,此时的折减系数即为剪切安全系数.不断降低土体的抗拉强度参数,黄土隧洞内临空面上(不包括底部临空面)出现第一个拉裂破坏单元时,表明黄土隧洞发生拉裂破坏,定义拉裂安全系数为实际抗拉强度与破坏时折减抗拉强度的比值.采用ANSYS分析软件,模拟跨度较大黄土隧洞开挖,根据不同支护方式:老式支护和复合支护,分别计算围岩和衬砌安全系数,比较支护前后安全系数变化.提出了黄土隧洞的稳定必须同时满足两个要求:初期支护后土体围岩的安全系数不小于1.15～1.2;根据规范要求二次支护后衬砌结构的安全系数大于2.0～2.4,以确保隧洞在施工与运行过程中的工程安全.
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