岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (11): 2967-2976.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0635
张常光1, 2,高本贤3,李天斌2,单冶鹏4
ZHANG Chang-guang1, 2, GAO Ben-xian3, LI Tian-bin2, SHAN Ye-peng4
摘要: 综合考虑中间主应力、横观各向同性冻胀和围岩位移释放的影响,基于冻融圈整体冻胀模型建立了寒区隧道冻胀力的弹性解、塑性统一解以及塑性区半径的隐式计算方程,给出冻结围岩弹-塑性状态的判定方法,对所得结果进行可比性分析和对比验证,并探究各因素对冻胀力和塑性区半径的影响特性,借助支护施作时机量化了围岩位移释放的距离描述。研究表明:解答具有很好的可比性且被文献模型试验所验证;统一强度理论作为屈服准则可充分发挥冻结围岩的承载潜能,所得冻胀力和塑性区半径明显减小;不均匀冻胀系数和体积冻胀率对冻胀力和塑性区半径的影响显著,应考虑围岩横观各向同性冻胀特性并采取有效的防排水和保温抗冻措施;位移释放系数较小时冻胀力偏大、位移释放系数为1时塑性区半径最大,恰当的支护施作时机有利于隧道施工及运营安全。所得结果可为寒区隧道设计提供一定的理论指导。
中图分类号: TU 457| [1] | 宋丽, 许领, 李杭州, 李伟, . 考虑中间主应力影响的非饱和黄土边坡抗滑桩间距研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 517-524. |
| [2] | 张常光, 周渭, 徐灏, 赵帅, 孙珊珊, . 基于统一强度理论的扰损围岩巷道脆塑性解答[J]. 岩土力学, 2024, 45(5): 1343-1355. |
| [3] | 张硕成, 陈文化. 考虑不均匀冻胀土体-衬砌隧道在寒区的振动响应[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1467-1476. |
| [4] | 董建华, 吴晓磊, 师利君, 于小燕, 何鹏飞, . 多年冻土区L型挡墙水平冻胀效应计算方法与分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(4): 879-890. |
| [5] | 乔趁, 王宇, 宋正阳, 李长洪, 侯志强, . 饱水裂隙花岗岩周期冻胀力演化特性试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2141-2150. |
| [6] | 晏青, 赵均海, 张常光. 基于统一强度理论的临坡加筋地基极限承载力新解[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1587-1600. |
| [7] | 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160. |
| [8] | 严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602. |
| [9] | 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. |
| [10] | 邵生俊, 陈 菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料 挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262. |
| [11] | 夏才初,吕志涛,黄继辉,李 强, . 寒区隧道围岩最大冻结深度计算的半解析方法[J]. , 2018, 39(6): 2145-2154. |
| [12] | 张玉伟,谢永利,李又云,赖金星,. 基于温度场时空分布特征的寒区隧道冻胀模型[J]. , 2018, 39(5): 1625-1632. |
| [13] | 田亚护,胡康琼,邰博文,沈宇鹏,王腾飞,. 不同因素对排水沟渠水平冻胀力的影响[J]. , 2018, 39(2): 553-560. |
| [14] | 黄诗冰,刘泉声,程爱平,刘艳章,. 低温岩体裂隙冻胀力与冻胀扩展试验初探[J]. , 2018, 39(1): 78-84. |
| [15] | 张妍珺,苏 凯,周 利,伍鹤皋. 基于收敛-约束法的隧洞纵向变形演化规律研究与支护时机估算[J]. , 2017, 38(S1): 471-478. |
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