基于強度折減法公路小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、隧道圍巖穩(wěn)定性分析是地下工程領(lǐng)域研究的熱點問題之一。由于小凈距隧道的中間巖柱體厚度較小，其穩(wěn)定性較普通單洞隧道復(fù)雜得多，因此，其穩(wěn)定性應(yīng)受到更加關(guān)注。傳統(tǒng)有限元強度折減法在求解隧道圍巖穩(wěn)定性過程當中，其強度參數(shù)大多采用相同的折減系數(shù)。然而圍巖發(fā)生剪切失穩(wěn)時，其黏聚力和摩阻力對抵抗剪切破壞所起到的作用在時間上是有先后的，且所起的作用也是不一致的。同時也僅考慮了強度參數(shù)對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響，沒有考慮在強度參數(shù)弱化的同時，其剛度參數(shù)也會受到

2、強度參數(shù)弱化的影響。本文采用雙折減系數(shù)對小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性進行探討，同時考慮剛度參數(shù)退化其圍巖穩(wěn)定性的影響，主要工作內(nèi)容如下：
　?、挪殚唶鴥?nèi)外有關(guān)隧道及地下工程圍巖穩(wěn)定性文獻資料，對其研究現(xiàn)狀進行歸納總結(jié)；對隧道圍巖穩(wěn)定性的有關(guān)方法失穩(wěn)破壞類型、失穩(wěn)破壞的影響因素、失穩(wěn)破壞過程特性以及失穩(wěn)破壞的判據(jù)進行了詳細的介紹。
　　⑵介紹了巖土工程材料的屈服準則的選用對分析求解的影響，對廣泛用于巖土工程材料的Mohr-Coulom

3、b（M-C）屈服準則和Drucker-Prager（D-P）系列屈服準則進行了著重論述。
　?、沁\用雙折減系數(shù)基本原理對抗剪強度參數(shù)c和?采用不同的弱化系數(shù)，分析其對小凈距隧道圍巖穩(wěn)定的影響，結(jié)果表明：采用內(nèi)摩擦角?比黏聚力c弱化得更快這種弱化方法，其隧道拱頂在承受沉降位移能力上更強，且其洞室可以承受更大的內(nèi)側(cè)拱腳位移及更高最大主應(yīng)力，在圍巖發(fā)生剪切失穩(wěn)這一破壞過程中，其抗剪能力得到更合理的調(diào)整，其更符合圍巖破壞的實際過程。

4、>　?、冗\用剛度退化的基本原理和方法，將泊松比?和彈性模量E進行調(diào)整，提出變剛度隧道圍巖強度折減法，探討了剛度退化對小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：?對隧道拱頂下沉、拱底沉降、最大主應(yīng)力的影響要強于E；隧道內(nèi)側(cè)拱腳向內(nèi)位移比外側(cè)拱腳的要大，且在剛度調(diào)整時拱腳位移要比保持剛度不變時大；剛度調(diào)整導(dǎo)致等效塑性應(yīng)變區(qū)減小，考慮剛度退化將推遲中夾巖柱塑性區(qū)貫通；將變剛度隧道圍巖強度折減法應(yīng)用于小凈距隧道工程圍巖穩(wěn)定性評價，可依據(jù)安全系數(shù)的大