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岩质隧道施工过程变形时空问题的位移释放系数法
被引量：
6
1
作者
张建智
俞缙
+2 位作者
张小燕
刘士雨
蔡燕燕
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期98-107,共10页
岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的...
岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的施工力学过程,假设围岩为Burgers体和Drucker–Prager组合模型。利用弹性–黏弹性对应原理与非关联流动法则建立无支护隧道变形解,采用位移释放系数法描述隧道施工过程变形的时空效应。获得的2维平面应变无支护隧道最大径向位移的数学函数形式与Manh解一致;当不考虑时间因素时,本文解可退化为Park解。通过与既有数值解和解析解对比,验证了本文解的正确有效性。进而分析隧道时空变形曲线,包括隧道蠕变特征曲线、围岩变形径向分布曲线和隧道纵剖面变形曲线,得到关于黏聚力、内摩擦角、扩容角与延迟时间等参数的敏感性规律。结果表明:随着时间推移或纵向距离的增大,隧道变形非线性递增;随着围岩深度的增加,隧道变形递减,隧道变形和塑性区半径均为黏聚力与内摩擦角的非线性递减函数;围岩扩容加剧了隧道变形;延迟时间控制了隧道变形的时程规律;隧道时空变形对介入参数的敏感性与其物理意义一致。位移释放系数法成功描述了岩质隧道施工过程变形的时空效应,可为施工过程提供理论指导。
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关键词
岩质隧道
施工过程
时间效应
开挖面空间效应
位移释放系数法
解析解
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职称材料
题名
岩质隧道施工过程变形时空问题的位移释放系数法
被引量：
6
1
作者
张建智
俞缙
张小燕
刘士雨
蔡燕燕
机构
重庆大学土木工程学院
华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期98-107,共10页
基金
重庆市研究生科研创新项目资助(CYB18037)
国家自然科学基金项目资助(51679093
+1 种基金
51874144)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目资助(SKLGDUEK1701)
文摘
岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的施工力学过程,假设围岩为Burgers体和Drucker–Prager组合模型。利用弹性–黏弹性对应原理与非关联流动法则建立无支护隧道变形解,采用位移释放系数法描述隧道施工过程变形的时空效应。获得的2维平面应变无支护隧道最大径向位移的数学函数形式与Manh解一致;当不考虑时间因素时,本文解可退化为Park解。通过与既有数值解和解析解对比,验证了本文解的正确有效性。进而分析隧道时空变形曲线,包括隧道蠕变特征曲线、围岩变形径向分布曲线和隧道纵剖面变形曲线,得到关于黏聚力、内摩擦角、扩容角与延迟时间等参数的敏感性规律。结果表明:随着时间推移或纵向距离的增大,隧道变形非线性递增;随着围岩深度的增加,隧道变形递减,隧道变形和塑性区半径均为黏聚力与内摩擦角的非线性递减函数;围岩扩容加剧了隧道变形;延迟时间控制了隧道变形的时程规律;隧道时空变形对介入参数的敏感性与其物理意义一致。位移释放系数法成功描述了岩质隧道施工过程变形的时空效应,可为施工过程提供理论指导。
关键词
岩质隧道
施工过程
时间效应
开挖面空间效应
位移释放系数法
解析解
Keywords
rocky tunnel
construction process
time effect
spatial effect of tunnel face
displacement release coefficient method
analytical solution
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
岩质隧道施工过程变形时空问题的位移释放系数法
张建智
俞缙
张小燕
刘士雨
蔡燕燕
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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