地下洞室的幾何性質(zhì)對松動圈的影響.pdf

1、本文重點研究了洞室的幾何尺寸對松動圈的影響，完成的主要工作有如下幾個方面： 1.在查閱大量的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地總結(jié)了松動圈理論的研究歷史和現(xiàn)狀，對目前國內(nèi)外已有的松動圈理論進(jìn)行介紹，并分別指出其使用的范圍和應(yīng)用的局限性。對目前常用的數(shù)值模擬方法進(jìn)行簡要介紹。 2.對地下洞室松動圈基本理論、地下洞室對圍巖的影響以及常用的松動圈計算方法進(jìn)行了簡要地介紹。主要包括：松動圈基本理論的介紹、開挖引起的圍巖應(yīng)力重分布情況、洞室

2、圍巖破壞情況和常用的塑性破壞區(qū)計算方法。 3.開發(fā)了巖土工程計算軟件FLAC，介紹FLAC軟件的歷史、特點和分析問題的一般步驟，對其在地下洞室模擬方面的一些特殊功能進(jìn)行開發(fā)和介紹，同時列舉了數(shù)值分析常用的命令。 4.應(yīng)用FLAC軟件，從地下洞室的斷面積、高度和跨度、組合形狀斷面等幾方面對松動圈的影響進(jìn)行數(shù)值模擬、計算和分析。經(jīng)過詳細(xì)地分析和研究，得到如下基本結(jié)論： 1)地下洞室斷面積的影響：隨著斷面積的增加，松動

3、區(qū)在側(cè)壁部位更加集中，洞室周圍的松動圈發(fā)展加快，松動范圍增加；頂部的松動區(qū)范圍變大。 2)地下洞室高度的影響：隨著高度的增加，側(cè)壁的松動區(qū)范圍增加，角點處的松動區(qū)向深部發(fā)展，松動區(qū)開展加速，洞室高度方向松動影響范圍加大。 3)地下洞室跨度的影響：隨著跨度的增加，頂部和側(cè)壁松動區(qū)范圍增大，其中，頂部變化尤其明顯；松動區(qū)開展迅速，容易破壞。 4)組合形狀洞室斷面的影響：組合的斷面形狀對松動圈的影響與簡單形狀的斷面相比

4、要復(fù)雜，有的可以充分發(fā)揮簡單形狀洞室的優(yōu)勢，使洞室周圍的應(yīng)力分布更加合理；有的則相反，會使洞周更容易破壞。頂部為曲線型、底部帶有反拱的組合形狀斷面是比較有利的。 5.基于對組合形狀斷面的研究，由計算結(jié)果得出：組合形狀斷面的應(yīng)力分布情況可以近似看作是簡單斷面形狀應(yīng)力情況的疊加，在局部略有不同。 6.通過對松動圈的研究，對于地下洞室的支護(hù)提出一些建議： 1)支護(hù)要在洞室開挖初期進(jìn)行，這樣可以有效的減小洞室周圍松動圈的