岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 1865-1877.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0872CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0872
徐晨1, 2,邓兴富3,程丽娟3,夏才初1, 2, 4
XU Chen1, 2, DENG Xing-fu3, CHENG Li-juan3, XIA Cai-chu1, 2, 4
摘要: 基于Hoek-Brown岩体强度准则提出了压气储能洞室从开挖到高压储气阶段围岩应力和位移的半解析计算方法,揭示了围岩的应力路径及破坏模式的演变规律。研究结果表明:地质参数对围岩径向应力的分布影响不明显,但对环向应力分布影响较大。地质条件越差,环向应力和塑性区范围也更大。对于中软岩层(如地质强度指标GSI = 35),采用Mohr-Coulomb强度准则计算可能会高估高压储气阶段围岩的承载能力。如果在洞室开挖阶段围岩已进入塑性,则在高压储气时,围岩沿径向和环向均受压。随着洞内压力增大,围岩应力状态依次经历塑性卸载、塑性加载和塑性扩张阶段。塑性扩张阶段的临界内压值约为初始地应力的2倍。一旦洞室内压达到塑性扩张阶段的临界值,围岩塑性区半径随内压几乎呈线性增加,导致围岩塑性区快速增大,围岩位移呈非线性增长。因此,在地质条件差的情况下不能盲目提高洞室最大储气压力。
中图分类号: U451| [1] | 张翔宇, 严鹏, 高乔裕, 周朝, 杨招伟, 刘晓, 吴家耀, 朱永生. 导洞条件下隧洞围岩应变能调整与破坏规律研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(6): 2178-2188. |
| [2] | 张国华, 徐宇, 任兴伟, 张世殊, 纪文栋, 华东杰. 压气储能地下内衬储气库的开裂与屈服特性研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(6): 1847-1864. |
| [3] | 卢巧荣, 李奇龙, 毛新莹, 周佳庆, 陈益峰. 压缩空气储能人工硐室衬砌结构优化设计研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(6): 1878-1894. |
| [4] | 黄娟, 章驰, 余俊. 任意埋深下体外排水隧道渗流场解析解[J]. 岩土力学, 2026, 47(5): 1621-1631. |
| [5] | 马凡, 马文国, 董旭光, 张刚, 赖欲儒, 周波. 基于下负荷面剑桥模型的统一状态参数模型[J]. 岩土力学, 2026, 47(4): 1288-1300. |
| [6] | 张京, 宗梦繁, 吴文兵, 张驿, 梅国雄. 自由应变下多级堆载预压联合电渗-真空排水径向固结特性分析[J]. 岩土力学, 2026, 47(4): 1340-1350. |
| [7] | 夏开宗, 梁万, 司志伟, 杨括宇, 李文婧, 李思翰. 基于岩体波速Hoek-Brown准则的压气储能矿山硐室隆起破坏研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(4): 1351-1363. |
| [8] | 姜景山, 左永振, 程展林, 潘家军, 黄鑫, 占飞杰. 粗粒料力学特性的应力路径大型真三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(3): 755-766. |
| [9] | 张彬, 邵帅, 邵生俊, 齐磊, 王泽驰, 赵梓君. 不同应力路径下黄土变形特性及四模量非线性模型研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(3): 869-881. |
| [10] | 张国华, 相月, 张世殊, 王薪锦, 郭辉, 熊峰, 华东杰. 压缩空气储能硐库运行全过程围岩弹塑性变形分析[J]. 岩土力学, 2026, 47(2): 383-401. |
| [11] | 谈云志, 郭金辉, 吴克宇, 明华军, 王冲, 吴军. 恒刚度约束膨胀仪的研制与膨润土试验应用[J]. 岩土力学, 2026, 47(2): 402-412. |
| [12] | 张桂民, 孙文卿, 朱泽凡, 苏永康, 朱旭聪. 施工缝隙对压气储能硐室钢衬受力的影响研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(2): 485-496. |
| [13] | 张强强, 张传庆, 崔强, 向天兵, 王超, 叶金萍, 朱训国. 软岩刚度条件下锚固系统受拉力学响应及破坏机制研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(2): 581-594. |
| [14] | 冉龙洲, 袁松, 王希宝, 张廷彪, 刘德军, 黎良仆, . 考虑围岩−盾体−注浆体−管片相互作用的深埋护盾式隧道掘进机法隧道围岩压力计算方法研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 366-376. |
| [15] | 付强, 杨科, 刘钦节, 宋涛涛, 吴犇牛, 于鹏, . 交变荷载下围岩−衬砌组合结构界面强度特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 40-52. |
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