中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
China Railway Science
2015年
5期
54-60
,共7页
浅埋隧道%围岩应力%围岩稳定性%解析解%复变函数
淺埋隧道%圍巖應力%圍巖穩定性%解析解%複變函數
천매수도%위암응력%위암은정성%해석해%복변함수
Shallow tunnel%Surrounding rock stress%Stability of surrounding rock%Analytic solution%Complex function
基于复变函数解法,借助Verruijt提供的保角映射公式,将含孔洞的半无限平面映射为圆环域,然后利用解析函数将圆环域内的复势函数展开成Laurent级数,并利用地表及洞周边界条件的级数展开式在圆环域上的收敛性对其进行求解,从而得到地面荷载及围岩自重作用下浅埋隧道的围岩应力场.利用该解析解研究各因素对隧道围岩稳定性影响的结果表明:当隧道埋深较小时围岩以拉—剪综合破坏为主,埋深较大时围岩主要发生边墙剪切破坏,且埋深越大剪切区的范围及半径越大;地面荷载越大,围岩产生的塑性区范围及其半径越大,且随着地面荷载的增大,塑性区沿着一定角度向地表方向扩展,容易产生地层坍塌;侧压力系数较大时,围岩以剪切破坏造成的整体失稳为主,侧压力系数较小时,围岩以拉—剪综合破坏为主,且侧压力系数越小越易发生地层坍塌.
基于複變函數解法,藉助Verruijt提供的保角映射公式,將含孔洞的半無限平麵映射為圓環域,然後利用解析函數將圓環域內的複勢函數展開成Laurent級數,併利用地錶及洞週邊界條件的級數展開式在圓環域上的收斂性對其進行求解,從而得到地麵荷載及圍巖自重作用下淺埋隧道的圍巖應力場.利用該解析解研究各因素對隧道圍巖穩定性影響的結果錶明:噹隧道埋深較小時圍巖以拉—剪綜閤破壞為主,埋深較大時圍巖主要髮生邊牆剪切破壞,且埋深越大剪切區的範圍及半徑越大;地麵荷載越大,圍巖產生的塑性區範圍及其半徑越大,且隨著地麵荷載的增大,塑性區沿著一定角度嚮地錶方嚮擴展,容易產生地層坍塌;側壓力繫數較大時,圍巖以剪切破壞造成的整體失穩為主,側壓力繫數較小時,圍巖以拉—剪綜閤破壞為主,且側壓力繫數越小越易髮生地層坍塌.
기우복변함수해법,차조Verruijt제공적보각영사공식,장함공동적반무한평면영사위원배역,연후이용해석함수장원배역내적복세함수전개성Laurent급수,병이용지표급동주변계조건적급수전개식재원배역상적수렴성대기진행구해,종이득도지면하재급위암자중작용하천매수도적위암응력장.이용해해석해연구각인소대수도위암은정성영향적결과표명:당수도매심교소시위암이랍—전종합파배위주,매심교대시위암주요발생변장전절파배,차매심월대전절구적범위급반경월대;지면하재월대,위암산생적소성구범위급기반경월대,차수착지면하재적증대,소성구연착일정각도향지표방향확전,용역산생지층담탑;측압력계수교대시,위암이전절파배조성적정체실은위주,측압력계수교소시,위암이랍—전종합파배위주,차측압력계수월소월역발생지층담탑.
