隧道圍巖變形的空間效應研究.pdf

1、圍巖松動變形是地下工程在開挖后出現的反映結構穩(wěn)定性和失穩(wěn)特性的重要參考指標，體現了隧道圍巖的破裂和內部應力的改變情況。由于圍巖的自承能力和殘余強度的存在，因此考慮空間效應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結構會達到新的平衡狀態(tài)?，F階段的研究考慮開挖面的推進對圍巖支護結構影響的分析尚不多見，圍巖松動區(qū)的應力應變計算尚不完善，因此研究開挖面推進對圍巖變形的影響在圍巖支護結構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理著手，基于彈塑性理論，對隧道圍巖經開挖后的應力和位移等進行理論計算；運用數值模擬軟件對隧道開挖過程進行模擬，尋求空間效應的基本規(guī)律，具體研究內容及成果如下：
　?。?）以軸對稱圓形隧道為例，計算在 M–C屈服準則下圍巖的應力和變形；對圍巖破壞進行分析，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）闡述空間效應理論并對隧道開挖過程中引起的空間效應進行圖

3、解，詳細分析空間效應曲線，并對支護時機加以討論，分析考慮空間效應的圍巖支護相互作用，并計算在 D–P和 H–B準則下考慮空間效應的圍巖松動圈力學參數；對考慮空間效應引起的圍巖內物理參數變化進行分析。
　?。?）利用 MIDAS有限元軟件建立全斷面開挖模型，得到開挖面推進時對推進面前后的拱頂沉降以及側幫位移等數據。經與模擬結果對比表明，開挖距離為1~2倍的洞室直徑范圍內，開挖時間在5~10天內拱頂沉降量增長最為迅速，其后趨于平緩。<