隧道圍巖變形的空間效應(yīng)研究.pdf

1、圍巖松動變形是地下工程在開挖后出現(xiàn)的反映結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和失穩(wěn)特性的重要參考指標(biāo)，體現(xiàn)了隧道圍巖的破裂和內(nèi)部應(yīng)力的改變情況。由于圍巖的自承能力和殘余強(qiáng)度的存在，因此考慮空間效應(yīng)條件下圍巖的彈塑性變形具有二次釋放的特征，在變形分次釋放后圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)會達(dá)到新的平衡狀態(tài)?，F(xiàn)階段的研究考慮開挖面的推進(jìn)對圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)影響的分析尚不多見，圍巖松動區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變計算尚不完善，因此研究開挖面推進(jìn)對圍巖變形的影響在圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用理論中具有重要的意義。

2、>　　本文從隧道圍巖變形的基本機(jī)理著手，基于彈塑性理論，對隧道圍巖經(jīng)開挖后的應(yīng)力和位移等進(jìn)行理論計算；運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對隧道開挖過程進(jìn)行模擬，尋求空間效應(yīng)的基本規(guī)律，具體研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）以軸對稱圓形隧道為例，計算在 M–C屈服準(zhǔn)則下圍巖的應(yīng)力和變形；對圍巖破壞進(jìn)行分析，將開挖擾動簡化為單自由度的震動；從引起圍巖破壞的因素入手分析圍巖破壞的原因。
　　（2）闡述空間效應(yīng)理論并對隧道開挖過程中引起的空間效應(yīng)進(jìn)行圖

3、解，詳細(xì)分析空間效應(yīng)曲線，并對支護(hù)時機(jī)加以討論，分析考慮空間效應(yīng)的圍巖支護(hù)相互作用，并計算在 D–P和 H–B準(zhǔn)則下考慮空間效應(yīng)的圍巖松動圈力學(xué)參數(shù)；對考慮空間效應(yīng)引起的圍巖內(nèi)物理參數(shù)變化進(jìn)行分析。
　?。?）利用 MIDAS有限元軟件建立全斷面開挖模型，得到開挖面推進(jìn)時對推進(jìn)面前后的拱頂沉降以及側(cè)幫位移等數(shù)據(jù)。經(jīng)與模擬結(jié)果對比表明，開挖距離為1~2倍的洞室直徑范圍內(nèi)，開挖時間在5~10天內(nèi)拱頂沉降量增長最為迅速，其后趨于平緩。<