›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (1): 211-220.
卞跃威1, 2,夏才初1, 2,肖维民1, 2,张国柱1, 2
BIAN Yue-wei1, 2,XIA Cai-chu1, 2,XIAO Wei-min1, 2,ZHANG Guo-zhu1, 2
摘要: 将围岩的塑性应变软化特性引入到考虑应力释放的圆形隧道黏弹塑性解中,并且在围岩的软化和残余强度阶段考虑围岩的塑性体积膨胀特性,提出了考虑塑性软化以及塑性体积膨胀和围岩应力释放的圆形隧道弹塑性解。当软化系数k = ∞、膨胀系数h = s时,该解转化为黏弹-脆塑性解;当k = 0、h = s时,则转化为黏弹-理想塑性解,进一步令h = s = 1,则转化为不考虑塑性体积膨胀的黏弹-理想塑性解。通过具体实例计算,分析了掌子面与研究断面间距x、围岩的软化系数k、膨胀系数h和s、支护结构等对围岩塑性区、破碎区半径和变形的影响。当开挖面与研究断面间距x在(0~4)D(D为隧道直径)范围内,随着时间增加塑性圈和破碎区迅速增大;超过4D,塑性区和破碎区半径增量逐渐变小,趋于稳定值;围岩中包含塑性区和破碎区时,二者半径的比值只取决于围岩的性质,与支护结构无关,但支护结构可以限制塑性区及破碎区的范围;考虑应变软化和塑性体积膨胀时,围岩径向位移和塑性区及破碎区半径均大于不考虑应变软化和塑性体积膨胀时的结果;软化系数k增大,围岩位移、塑性区和破碎区半径增加、塑性区半径和破碎区半径之间的比值变小。得到的结果对于隧道工程设计和施工具有一定的指导性和参考价值。
中图分类号:
[1] | 张善凯, 冷先伦, 盛谦, . 卢氏膨胀岩湿胀软化特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 561-570. |
[2] | 李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140. |
[3] | 王伟, 陈国庆, 郑水全, 张广泽, 王栋, . 考虑张拉-剪切渐进破坏的边坡矢量和法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 468-476. |
[4] | 周翠英, 黄思宇, 刘镇, 陆仪启, . 红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3189-3196. |
[5] | 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246. |
[6] | 夏才初, 刘宇鹏, 吴福宝, 徐 晨, 邓云纲, . 基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1638-1648. |
[7] | 徐 鹏, 蒋关鲁, 雷 涛, 刘 琪, 王智猛, 刘 勇, . 考虑填土强度的加筋土挡墙动位移计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1841-1846. |
[8] | 王凤云, 钱德玲, . 基于统一强度理论深埋圆形隧道围岩的剪胀分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1966-1976. |
[9] | 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550. |
[10] | 王 腾, 吴 瑞. 黏土中海底管线竖向贯入阻力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 871-878. |
[11] | 陆 勇, 周国庆, 杨冬英, 宋家庆, . 砂土剪胀软化、剪缩硬化统一本构的显式计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 978-986. |
[12] | 张龙飞, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 康田. 推移式缓倾浅层滑坡渐进破坏力学模型 与稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4767-4776. |
[13] | 唐洪祥, 韦文成. 耦合强度各向异性与应变软化的边坡稳定 有限元分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4092-4100. |
[14] | 杨公标, 张成平, 闵 博, 蔡 义, . 浅埋含空洞地层圆形隧道开挖引起的位移 复变函数弹性解[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 25-36. |
[15] | 尹小涛,薛海斌,汤 华,任兴文,宋 罡,. 边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一[J]. , 2018, 39(S1): 98-104. |
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