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题名考虑渗流影响的深埋隧道围岩-衬砌相互作用研究
被引量：13
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作者
张治国
程志翔
汪嘉程
吴钟腾
赵其华
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机构
上海理工大学环境与建筑学院
自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室福建省地质灾害重点实验室
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
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出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2021年第S01期108-121,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(41772331,41977247)
自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室课题(FJKLGH2020K004)
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文摘
山岭地区深埋隧道经常处于高水压工况,渗流对于隧道围岩及衬砌结构安全有较大影响。基于Mohr-Coulomb准则,推导在渗流力作用下围岩和衬砌结构相互作用的弹塑性解析解,得到围岩塑性区半径、围岩应力、位移以及衬砌径向变形等与支护反力间的解析关系。进一步地,引入围岩收敛曲线(GRC)和支护特性曲线(SCC),分析隧道围岩和衬砌的非线性力学特性,采用收敛约束法求得洞周径向位移。依托牛和岭隧道深埋段工程,验证本文基于Mohr-Coulomb准则的理论解析方法的准确性,并针对富水山区隧道支护反力、塑性半径和洞周径向位移关系进行参数分析。研究结果表明:1)增加支护反力可以有效地限制塑性区的发展和洞周的径向位移,初始阶段限制效果明显,后续增加支护反力的效果逐渐减小;2)围岩塑性半径和洞周径向位移随渗流水压力的增大呈非线性增长;3)塑性区半径不变,低渗透性衬砌可以减小所需的支护反力以及洞周的径向位移。
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关键词
富水山区隧道
深埋隧道
围岩-衬砌相互作用
MOHR-COULOMB准则
渗流力
弹塑性解析解
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Keywords
water-rich mountain tunnel
deep-buried tunnel
interaction between surrounding rock and lining
Mohr-Coulomb criterion
seepage force
elastoplastic analytical solution
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分类号
U451
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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