論隧道軸線、大型地下洞室長軸軸線方位的合理布置.pdf

1、深埋洞室常處于高地應(yīng)力條件下，水平應(yīng)力遠(yuǎn)大于垂直應(yīng)力，其穩(wěn)定性主要受初始應(yīng)力場(chǎng)的控制。本文總結(jié)了巖體地應(yīng)力場(chǎng)的類型，采用三維非線性有限元方法，系統(tǒng)研究不同初始應(yīng)力場(chǎng)條件下不同性質(zhì)巖石地下洞室軸線的選擇對(duì)圍巖變形及穩(wěn)定的影響，同時(shí)用二維有限元分析進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)二維計(jì)算成果的可用性?？紤]巖石中主應(yīng)力對(duì)強(qiáng)度的影響，編制了統(tǒng)一強(qiáng)度理論程序。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下： 1．總結(jié)深埋洞室地應(yīng)力條件 深埋洞室常位于高地應(yīng)力地區(qū)，垂直應(yīng)力

2、大于上覆巖體自重，最大水平應(yīng)力遠(yuǎn)大于垂直地應(yīng)力，洞室圍巖變形和穩(wěn)定主要受地應(yīng)力的控制，選擇不同的洞線方向?qū)Χ词曳€(wěn)定性有較大影響。 2．三維非線性有限元計(jì)算模擬并列雙洞和單洞 當(dāng)最大主應(yīng)力由與洞軸平行時(shí)，邊墻部位塑性區(qū)延伸范圍比最大主應(yīng)力與洞軸垂直時(shí)要大。最大主應(yīng)力與洞軸垂直時(shí)，洞頂和洞底塑性區(qū)范圍增大，邊墻部位減小。對(duì)于位移，洞軸與最大主應(yīng)力由平行變垂直時(shí)，Ⅱ級(jí)圍巖拱頂位移減小，其他部位均增大，Ⅲ級(jí)圍巖，各部位位移增大。

3、 3．二維非線性有限元簡(jiǎn)化計(jì)算并列雙洞和單洞 采用可以施加軸向力的二維非線性有限元程序計(jì)算，所得結(jié)果與三維計(jì)算類似。 4．根據(jù)計(jì)算結(jié)果，最大主應(yīng)力與洞軸平行時(shí)，塑性區(qū)主要分布在洞室邊墻，最大主應(yīng)力與洞軸垂直時(shí)，塑性區(qū)主要分布在洞室頂部和底板?？梢?，設(shè)計(jì)規(guī)范給出的洞線與最大主應(yīng)力平行或小角度相交的設(shè)計(jì)原則，對(duì)于洞室穩(wěn)定不一定總有利。在滿足位移要求的前提下，為保證洞室邊墻穩(wěn)定，宜將洞軸與最大水平地應(yīng)力垂直或以大角度相