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地应力释放对盾构隧道围岩稳定性和地表沉降变形的影响 被引量：39
1
作者 丁春林 朱世友 周顺华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1633-1638,共6页
针对广州地铁二号线越秀公园—三元里区间隧道,采用弹塑性有限元法分析了地应力释放对盾构隧道围岩强度和变形以及地表沉降变形的影响。计算结果显示:随着地应力释放值增加,隧道开挖面洞周拱顶、拱底、拱腰变形增大,围岩塑性区明显扩大... 针对广州地铁二号线越秀公园—三元里区间隧道,采用弹塑性有限元法分析了地应力释放对盾构隧道围岩强度和变形以及地表沉降变形的影响。计算结果显示:随着地应力释放值增加,隧道开挖面洞周拱顶、拱底、拱腰变形增大,围岩塑性区明显扩大,由稳定状态向不稳定状态转化;地表沉降变形也大大增加。 展开更多
关键词 地应力 围岩 地表 稳定性 沉降
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采用BP神经网络反演隧道围岩力学参数 被引量：47
2
作者 周建春 魏琴 刘光栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期941-945,共5页
采用BP神经网络对公路隧道新奥法施工过程中围岩力学参数的反演分析进行了研究,通过隧道有限元方法得到了网络训练样本。对京珠高速公路坪石隧道围岩力学参数的仿真分析证明了该方法的有效性。
关键词 隧道工程 围岩力学 新奥法 公路隧道 BP神经网络 反演分析
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不同断面形式隧道破坏模式研究 被引量：38
3
作者 赵兴东 段进超 +1 位作者 唐春安 朱万成 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期4921-4925,共5页
影响隧道围岩破坏的因素很多,研究隧道围岩破坏模式是一个非常复杂的问题,采用一般方法很难得到好的解答。运用自行开发研制的岩石破裂过程分析(RFPA3D)系统,对基本的隧道工程断面设计形式(圆形、矩形、直墙拱形和椭圆形)的破坏模式进... 影响隧道围岩破坏的因素很多,研究隧道围岩破坏模式是一个非常复杂的问题,采用一般方法很难得到好的解答。运用自行开发研制的岩石破裂过程分析(RFPA3D)系统,对基本的隧道工程断面设计形式(圆形、矩形、直墙拱形和椭圆形)的破坏模式进行了数值模拟研究,得出了不同侧压系数下各种形状隧道围岩破坏特征,说明RFPA3D系统在隧道工程的设计其稳定分析方面是一种可行的方法。 展开更多
关键词 数值分析 RFPA2D 破坏模式 围岩
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偏压滑坡地段围岩受力特征测试分析 被引量：29
4
作者 王英学 周佳媚 高波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期792-794,799,共4页
通过对担架哨隧道偏压滑坡地段监测数据的分析,得到了工字钢和锚杆等支护构件的受力状况与围岩地质状况之间的必然联系,并表明可以通过埋设测试元件来了解围岩的地质状况,合理设计隧道的支护措施。
关键词 隧道 围岩 应力 滑坡 量测数据
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琅琊山抽水蓄能电站地下厂房洞室开挖与支护数值模拟 被引量：7
5
作者 杨为民 李术才 +1 位作者 陈卫忠 朱维申 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期4966-4970,共5页
采用三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D),对琅琊山抽水莆能电站地下厂虏洞室开挖与支护过程进行了数值模拟。研究了地质条件具有代表性的1#机组及较为复杂的2#机组剖面,对开挖后围岩的应力场、位移场及塑性区特征进行了比较分析,得出了一... 采用三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D),对琅琊山抽水莆能电站地下厂虏洞室开挖与支护过程进行了数值模拟。研究了地质条件具有代表性的1#机组及较为复杂的2#机组剖面,对开挖后围岩的应力场、位移场及塑性区特征进行了比较分析,得出了一些建设性的结论,对工程的施工具有指导意义。 展开更多
关键词 地下工程 围岩 开挖 稳定性
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某地下大型洞室群开挖变形特性及参数敏感性分析
6
作者 杜林学 王文 史向荣 《山东建筑大学学报》 2024年第4期89-96,共8页
地下工程施工顺序的选择和支护措施的实施,直接关系到洞室群的整体稳定性和安全性。文章以某水电站大型地下洞室群开挖为例,通过建立三维数值模型,研究了主厂房、主变室和尾水调压室3种不同的开挖顺序下洞室群开挖后洞周围岩的变形特性... 地下工程施工顺序的选择和支护措施的实施,直接关系到洞室群的整体稳定性和安全性。文章以某水电站大型地下洞室群开挖为例,通过建立三维数值模型,研究了主厂房、主变室和尾水调压室3种不同的开挖顺序下洞室群开挖后洞周围岩的变形特性,分析了参数的敏感性,并给出了洞室群开挖支护设计。结果表明:方案2(并行与顺序开挖相结合)在控制位移和塑性区面积方面表现更优,建议施工时优先选择;侧压力系数是影响洞室稳定性的关键因素,侧压力系数较小时,边墙为重点支护部位,而侧压力系数较大时,顶拱位移就较大;围岩破碎面的黏聚力、内摩擦角和抗拉强度对围岩的稳定性具有决定性的影响。洞室的主厂房顶拱采用锚喷支护和注浆的方法控制围岩的位移量,其余部位采用锚杆和锚索共同支护的方式,支护后锚固使洞室的主厂房顶拱、上、下游边墙的位移值减小幅度为10%~25%,而塑性区的面积也减小了40%~50%。 展开更多
关键词 地下洞室群 围岩稳定性 数值模拟 开挖顺序 敏感性分析
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坚硬岩体中巨跨硐室围岩稳定性影响因素研究 被引量：5
7
作者 潘岳 赵志明 王华 《水利与建筑工程学报》 2021年第1期46-51,共6页
为了研究巨跨硐室围岩体的结构、强度及其赋存的地应力环境指标对硐室围岩变形的影响,基于正交试验原理,选取了硐室围岩岩石块体强度,结构面间距、黏聚力和摩擦角,硐室断面的高跨比及区域地应力7个相对独立的影响指标,采用数值模拟方法... 为了研究巨跨硐室围岩体的结构、强度及其赋存的地应力环境指标对硐室围岩变形的影响,基于正交试验原理,选取了硐室围岩岩石块体强度,结构面间距、黏聚力和摩擦角,硐室断面的高跨比及区域地应力7个相对独立的影响指标,采用数值模拟方法,综合分析了各因素对硐室拱顶沉降变形的影响。并以此为基础,采用分段导数累加法分析了各因子对硐室围岩变形影响的敏感性,定量表征了每个影响因子对硐室拱顶沉降变形的影响程度;提出了一种多层级分层拟合的硐室围岩变形预测模型,计算结果表明,该预测模型可以很好的应用于硐室拱顶的沉降变形预测。 展开更多
关键词 大跨硐室 围岩 灰色系统 敏感性分析
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微地震监测揭示的采场围岩空间破裂形态 被引量：160
8
作者 姜福兴 杨淑华 XUN Luo 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期357-360,共4页
中澳联合课题组采用微地震定位监测技术,观测和研究了煤矿长壁工作面围岩的空间破坏规律,分析得出:地层进入充分采动阶段前,岩层的破裂高度近似为采空区短边长度的一半;证实了采空区"见方"时顶板破裂高度达到最大值,且采场顶... 中澳联合课题组采用微地震定位监测技术,观测和研究了煤矿长壁工作面围岩的空间破坏规律,分析得出:地层进入充分采动阶段前,岩层的破裂高度近似为采空区短边长度的一半;证实了采空区"见方"时顶板破裂高度达到最大值,且采场顶板容易来大压(异常压力),解释了国内外部分综采、综放采场支架压坏的岩层运动机理;根据微地震监测结果,提出了工作面长度为200～250m时底板破裂深度的估计曲线以及岩层离层与破裂的微地震显现的差异;初步描述了采场围岩空间破裂的形态,即在采空区周围顶、底板及四周煤体破裂后形成的三维空间破裂形态. 展开更多
关键词 微地震监测 长壁工作面 围岩空间结构 岩层破裂
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地下工程围岩稳定性分析方法研究进展 被引量：76
9
作者 许传华 任青文 李瑞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2003年第2期34-37,共4页
对地下工程围岩稳定性分析方法和围岩体的破坏失稳判据作了总结与回顾 。
关键词 地下工程 围岩 稳定性 数值分析方法 解析法 有限元法 块体单元法 离散单元法
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深部软岩隧道施工性态时空效应分析 被引量：98
10
作者 赵旭峰 王春苗 孔祥利 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期404-409,共6页
随着我国交通事业的迅速发展,在深部岩体中修筑隧道工程已必不可少,随之而来的深部岩体所具有的特殊工程地质问题也更加突出。主要对深部软岩隧道工程中施工力学性态和变形时空效应进行三维非线性黏弹性数值模拟,并将计算结果与现场实... 随着我国交通事业的迅速发展,在深部岩体中修筑隧道工程已必不可少,随之而来的深部岩体所具有的特殊工程地质问题也更加突出。主要对深部软岩隧道工程中施工力学性态和变形时空效应进行三维非线性黏弹性数值模拟,并将计算结果与现场实测数据进行比较验证。研究结果表明,计入围岩流变效应,考虑深部软岩隧道时空效应影响,在作业面影响范围内,开挖面空间效应占主导因素,围岩应力随距作业面距离的加大而逐步释放;在此范围外,软弱岩体流变属性得以充分发挥。通过分析和施工实践证明,对于深埋软岩隧道应尽早施作衬护,以改善承载环范围内围岩受力,减少扰动,提高围岩自承能力;由于软岩流变效应显著,必须适时设置二次衬砌以承受来自围岩的后期流变压力,限制围岩大变形。研究成果丰富了地下工程施工力学理论,可应用于工程实践。 展开更多
关键词 岩石力学 深埋隧道 软弱围岩 施工力学 开挖面效应 时间效应 流变压力
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软弱围岩巷道锚注支护机理及其变形分析 被引量：72
11
作者 刘全林 杨敏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1158-1161,共4页
锚注支护是将锚喷支护与注浆加固有机结合的一种主动支护方法。根据其机理,将注浆锚杆简化为作用于围岩的一种体积力,并将注浆作用看作对围岩力学性能的改变,以此建立了锚注支护计算的力学模型。依据围岩流变特性的试验结果,选择了一个... 锚注支护是将锚喷支护与注浆加固有机结合的一种主动支护方法。根据其机理,将注浆锚杆简化为作用于围岩的一种体积力,并将注浆作用看作对围岩力学性能的改变,以此建立了锚注支护计算的力学模型。依据围岩流变特性的试验结果,选择了一个合适的流变模型。最后应用粘弹性理论,分析了锚注支护对具有流变特性围岩在维护其稳定性方面的作用。计算结果表明,锚注支护对维护破碎围岩的稳定具有显著效果。 展开更多
关键词 破碎围岩 锚注 支护 围岩变形 粘弹性分析
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西山坪隧道穿煤及采空区围岩变形特性与数值模拟研究 被引量：63
12
作者 李晓红 靳晓光 +2 位作者 卢义玉 康 勇 雷向阳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期667-670,共4页
结合渝(重庆)合(合川)高速公路西山坪隧道新奥法施工监测实践,分析了初期支护条件下隧道左线穿煤及采空区(LK35+360～LK35+560)围岩的变形特征,并对穿煤及采空区围岩的位移和应力特性进行了施工动态有限元数值模拟研究,验证了位移监测... 结合渝(重庆)合(合川)高速公路西山坪隧道新奥法施工监测实践,分析了初期支护条件下隧道左线穿煤及采空区(LK35+360～LK35+560)围岩的变形特征,并对穿煤及采空区围岩的位移和应力特性进行了施工动态有限元数值模拟研究,验证了位移监测资料的正确性.为制定采空区处理措施和优化后期支护方案提供了信息. 展开更多
关键词 西山坪隧道 采空区 围岩变形 数值模拟
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超大断面隧道软弱破碎围岩空间变形机制与荷载释放演化规律 被引量：58
13
作者 李利平 李术才 +5 位作者 赵勇 王汉鹏 刘钦 原小帅 赵岩 张骞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2109-2118,共10页
为研究不同施工工法和工艺组合条件下超大断面隧道穿越软弱破碎地层的围岩稳定性问题,以兰渝线两水隧道为背景,开展铁路双线隧道在软弱破碎地层中超大断面开挖的大比尺三维模型试验,真实再现台阶法支护开挖、台阶法和全断面毛洞施工的... 为研究不同施工工法和工艺组合条件下超大断面隧道穿越软弱破碎地层的围岩稳定性问题,以兰渝线两水隧道为背景,开展铁路双线隧道在软弱破碎地层中超大断面开挖的大比尺三维模型试验,真实再现台阶法支护开挖、台阶法和全断面毛洞施工的全过程。首先,基于现场较为破碎的千枚岩岩样基本力学参数室内试验结果,以松香、铁晶粉以及聚四氟乙烯棒等材料为原料,研制兼具低强度和弱黏结特性的软弱破碎围岩相似材料和初喷混凝土、锚杆等支护结构的相似材料,在最新研制的可实现三面均匀同步加载的大型三维地质力学模型试验台架上模拟隧道台阶法支护、全断面支护和全断面无支护施工的全过程,并采用光纤光栅传感器、电阻式应变计、多点位移计以及微型压力盒全程监测洞壁及其整数倍(0～3倍)洞径范围内围岩的应力、位移以及近区荷载的变化信息,分析不同施工过程中隧道围岩受力和变形的三维空间演化规律。研究结果表明:(1)软弱破碎低强度和流变特性使围岩变形具有更强的时空效应,同时存在掌子面挤出变形、先行位移和后方位移3个时空演化过程;(2)软弱破碎围岩变形的三维扰动深度一般在3倍洞径内,台阶法支护开挖扰动范围最小,全断面支护开挖次之,但后续长距离推进极易诱发围岩坍塌;(3)台阶法较大断面开挖有利于控制收敛变形,减少10%～25%,沉降变形则相差不大,上台阶开挖过程是拱部围岩垂向荷载的急剧释放期,下台阶开挖是边墙围岩水平荷载的急剧释放期;(4)台阶法支护开挖掌子面前方岩体扰动范围为0.5～1.0倍洞径,多属荷载集聚区,是软弱破碎围岩稳定加固的重点区域和最小边界范围;(5)隧道断面围岩整体荷载释放过程存在3个典型变化阶段,即掌子面附近荷载集聚区、前方荷载弱集聚区和掌子面后方荷载释放区,及时施作支� 展开更多
关键词 隧道工程 超大断面隧道 软弱破碎地层 施工过程 力学效应规律 模型试验
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基于可拓理论的围岩稳定分类方法的研究 被引量：42
14
作者 黄祥志 佘成学 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1800-1804,1814,共6页
在双护盾TBM(tunnel boring machine)的隧洞施工中,将可拓理论与洞室围岩稳定评价相结合。基于碴料和掘进参数的地质编录所提供的地质信息,选取了能够反映围岩稳定综合特性的评价指标,确定围岩稳定类型和预测前方岩体情况。在物元理论... 在双护盾TBM(tunnel boring machine)的隧洞施工中,将可拓理论与洞室围岩稳定评价相结合。基于碴料和掘进参数的地质编录所提供的地质信息,选取了能够反映围岩稳定综合特性的评价指标,确定围岩稳定类型和预测前方岩体情况。在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了隧洞围岩稳定分类的可拓评价方法,其中引进了隶属度的概念和一种定量的指标权重的确定方法,并在山西引黄工程的双护盾TBM隧洞施工中用此分类方法对某两段围岩进行了稳定分类,得到的稳定分类结果与实际情况吻合。 展开更多
关键词 围岩稳定分类 可拓 隶属度 物元 关联函数
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层次分析法确定影响地下洞室围岩稳定性各因素的权值 被引量：32
15
作者 李晓静 朱维申 +1 位作者 陈卫忠 武科 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期4731-4734,共4页
在研究大型地下洞室围岩稳定性时,综合考虑了围岩强度和刚度、洞室高度和埋深、水平向地应力及其相互间距等影响因素,采用FLAC3D软件进行了16个工况的数值模拟计算,建立了影响地下洞室稳定性的层次分析法模型,对影响稳定性的各个指标因... 在研究大型地下洞室围岩稳定性时,综合考虑了围岩强度和刚度、洞室高度和埋深、水平向地应力及其相互间距等影响因素,采用FLAC3D软件进行了16个工况的数值模拟计算,建立了影响地下洞室稳定性的层次分析法模型,对影响稳定性的各个指标因素进行判断矩阵的构造、特征向量的求解以及一致性的检验。这种分析方法可以从总体上对各因素进行排序,为将来预测地下洞室围岩稳定性提供必要的依据。 展开更多
关键词 地下工程 围岩稳定性 层次分析法 数值模拟
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大冶铁矿巷道变形监测研究 被引量：30
16
作者 冯仲仁 张兴才 +1 位作者 张世雄 连岳泉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期483-487,共5页
为了解大冶铁矿尖林山巷道变形规律,在-40 m水平布置了4个收敛计和3个多点位移计测试断面,经过一年多的观测,获得了满意的观测数据。对数据分析后,得到的主要结论为:巷道总体稳定性较好,出现大规模垮塌的可能性不大。巷道的顶板变形较小... 为了解大冶铁矿尖林山巷道变形规律,在-40 m水平布置了4个收敛计和3个多点位移计测试断面,经过一年多的观测,获得了满意的观测数据。对数据分析后,得到的主要结论为:巷道总体稳定性较好,出现大规模垮塌的可能性不大。巷道的顶板变形较小,其稳定性较好。巷道破坏主要出现在有进路一侧两进路之间的岩体上。巷道的破坏与采动有明显的相关关系,影响范围为100 m左右。收敛监测系统能满足尖林山巷道生产期围岩稳定性预测预报的需要。 展开更多
关键词 围岩稳定性 巷道工程 变形 收敛测量 多点位移计
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岩爆与围岩分类 被引量：25
17
作者 王广德 石豫川 +3 位作者 葛华 寇佳伟 单治钢 周春宏 《工程地质学报》 CSCD 2006年第1期83-89,共7页
岩爆是高地应力条件下完整脆性硬质围岩失稳的一种表现型式,岩爆烈度如何影响围岩类别尚不清楚,探索岩爆与围岩分类的关系,对准确判别高地应力条件下的围岩类别有着重要意义。本文以某深埋隧洞围岩分类为依据,对我国水利水电地下洞室围... 岩爆是高地应力条件下完整脆性硬质围岩失稳的一种表现型式,岩爆烈度如何影响围岩类别尚不清楚,探索岩爆与围岩分类的关系,对准确判别高地应力条件下的围岩类别有着重要意义。本文以某深埋隧洞围岩分类为依据,对我国水利水电地下洞室围岩分类中岩爆烈度与围岩类别的关系、岩爆判别指标的选取等问题进行了探讨。 展开更多
关键词 围岩分类 地下洞室 岩爆 岩爆烈度 岩爆判别指标
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基于Hoek-Brown屈服准则的隧道围岩稳定性分析 被引量：23
18
作者 杨小礼 王金明 眭志荣 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期37-40,共4页
基于隧道稳定性分析时常常采用Mohr-Coulomb屈服准则,但岩石屈服时服从Hoek-Brown半经验公式屈服准则。在Hoek-Brown屈服准则中引入强度折减法用以研究隧道围岩的整体稳定性,且与基于等效的Mohr-Coulomb屈服准则的强度折减法进行比较。... 基于隧道稳定性分析时常常采用Mohr-Coulomb屈服准则,但岩石屈服时服从Hoek-Brown半经验公式屈服准则。在Hoek-Brown屈服准则中引入强度折减法用以研究隧道围岩的整体稳定性,且与基于等效的Mohr-Coulomb屈服准则的强度折减法进行比较。分析结果表明:在不同屈服准则条件下的整体稳定系数、围岩变形特点及潜在破坏面位置大体上是一致的,但也存在一定差异;所得围岩稳定范围可以为锚固支护提供合理的参数以及开挖前的地层加固提供参考。 展开更多
关键词 Hoek—Brown屈服准则 强度折减法 围岩稳定性
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隧洞围岩大变形机制、挤压大变形预测及应用 被引量：14
19
作者 丁秀丽 张雨霆 +3 位作者 黄书岭 池建军 张传健 刘登学 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期521-544,共24页
未来较长一段时期,我国水利水电和公路铁路行业还存在建设大量隧洞(道)工程的需求。围岩大变形是隧洞工程建设中时常遇到且最难控制的灾害之一。以隧洞围岩大变形为研究对象,首先,系统分析大变形概念的由来和演变过程,提出应从岩体变形... 未来较长一段时期,我国水利水电和公路铁路行业还存在建设大量隧洞(道)工程的需求。围岩大变形是隧洞工程建设中时常遇到且最难控制的灾害之一。以隧洞围岩大变形为研究对象,首先,系统分析大变形概念的由来和演变过程,提出应从岩体变形影响效应及其工程意义来定义围岩大变形,再通过分类来辨别大变形的发生条件和力学机制。在系统梳理国内外已建工程案例和作者团队参与的典型隧洞围岩大变形工程实践基础上,依据国内外48个隧洞工程的241个洞段案例信息,详细论述围岩大变形的影响因素和发生条件,阐明8种基于赋存环境条件(地应力、地下水)和围岩条件(岩性、水岩作用效应、岩体结构)协同或单独作用的围岩大变形发生机制,进而揭示了内蕴于每种发生机制中的本质原因,提出基于变形成因的围岩大变形分类思路,将围岩大变形划分为挤压、膨胀、松动和复合共4种类型,并论述每种围岩大变形的特征和不同类型大变形的区别。然后,针对挤压型大变形,总结分析了国内外与挤压变形相关的判据,提出了基于强度应力比法的判据阈值、考虑地应力侧压系数的大变形应力判别条件、以及挤压变形改进预测公式。最后,将所提判据和预测公式应用于滇中引水工程香炉山隧洞大埋深洞段的围岩挤压变形判别和预测,验证所提方法的可靠性。 展开更多
关键词 岩石力学 隧洞 围岩大变形 发生机制 挤压型大变形 判据 预测方法
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弹塑性软化模型下隧洞围岩变形与支护压力分析 被引量：16
20
作者 崔岚 郑俊杰 +1 位作者 章荣军 张威 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期717-722,728,共7页
为深入探究岩体非线性软化应变特性对隧洞围岩力学行为的影响,提出了一种考虑软化系数的岩体弹塑性软化模型,并推导了圆形隧洞围岩应力-应变的求解方法。然后,通过将本文方法与Brown方法、换算后的Mohr-Coulomb屈服准则方法进行对比,验... 为深入探究岩体非线性软化应变特性对隧洞围岩力学行为的影响,提出了一种考虑软化系数的岩体弹塑性软化模型,并推导了圆形隧洞围岩应力-应变的求解方法。然后,通过将本文方法与Brown方法、换算后的Mohr-Coulomb屈服准则方法进行对比,验证了本文方法的合理性。最后,探究了软化系数对围岩变形及支护压力影响规律。结果表明:软化系数较大时,采用弹塑性软化模型与弹脆塑性模型算得结果基本相同;对围岩变形及稳定性起主要控制作用的是松动区域范围;控制塑性区域出现时的临界支护压力在数值上与弹塑性区域交界处径向应力是相等的。 展开更多
关键词 弹塑性软化模型 Hoek-Brown屈服准则 软化系数 围岩变形
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