地下洞室的幾何性質(zhì)對(duì)松動(dòng)圈的影響.pdf

1、本文重點(diǎn)研究了洞室的幾何尺寸對(duì)松動(dòng)圈的影響，完成的主要工作有如下幾個(gè)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(dòng)圈理論的研究歷史和現(xiàn)狀，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外已有的松動(dòng)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(duì)目前常用的數(shù)值模擬方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 2.對(duì)地下洞室松動(dòng)圈基本理論、地下洞室對(duì)圍巖的影響以及常用的松動(dòng)圈計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要地介紹。主要包括：松動(dòng)圈基本理論的介紹、開(kāi)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(jì)算方法。 3.開(kāi)發(fā)了巖土工程計(jì)算軟件FLAC，介紹FLAC軟件的歷史、特點(diǎn)和分析問(wèn)題的一般步驟，對(duì)其在地下洞室模擬方面的一些特殊功能進(jìn)行開(kāi)發(fā)和介紹，同時(shí)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(duì)松動(dòng)圈的影響進(jìn)行數(shù)值模擬、計(jì)算和分析。經(jīng)過(guò)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(dòng)

3、區(qū)在側(cè)壁部位更加集中，洞室周?chē)乃蓜?dòng)圈發(fā)展加快，松動(dòng)范圍增加；頂部的松動(dòng)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(dòng)區(qū)范圍增加，角點(diǎn)處的松動(dòng)區(qū)向深部發(fā)展，松動(dòng)區(qū)開(kāi)展加速，洞室高度方向松動(dòng)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(dòng)區(qū)范圍增大，其中，頂部變化尤其明顯；松動(dòng)區(qū)開(kāi)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(duì)松動(dòng)圈的影響與簡(jiǎn)單形狀的斷面相比

4、要復(fù)雜，有的可以充分發(fā)揮簡(jiǎn)單形狀洞室的優(yōu)勢(shì)，使洞室周?chē)膽?yīng)力分布更加合理；有的則相反，會(huì)使洞周更容易破壞。頂部為曲線(xiàn)型、底部帶有反拱的組合形狀斷面是比較有利的。 5.基于對(duì)組合形狀斷面的研究，由計(jì)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(jiǎn)單斷面形狀應(yīng)力情況的疊加，在局部略有不同。 6.通過(guò)對(duì)松動(dòng)圈的研究，對(duì)于地下洞室的支護(hù)提出一些建議： 1)支護(hù)要在洞室開(kāi)挖初期進(jìn)行，這樣可以有效的減小洞室周?chē)蓜?dòng)圈的