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题名基于损伤力学的隧道围岩开挖损伤特性研究
被引量：4
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作者
李奥
张顶立
黄俊
董飞
孙振宇
侯艳娟
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机构
苏交科集团股份有限公司
北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室
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出处
《铁道工程学报》
EI
北大核心
2022年第11期63-69,共7页
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基金
国家自然科学基金(51738002)
住建部科技项目(2019-K-110)。
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文摘
研究目的:隧道围岩损伤的存在直接影响围岩的力学特性和稳定性,如果控制不当,将可能造成围岩失稳、塌方事故,因此必须掌握围岩损伤特性及其演化机理,进而为围岩损伤控制提供依据。本文基于微震监测的现场实测结果,揭示不考虑构造应力条件下隧道开挖引发的围岩损伤分区特性,采用应变软化模型并引入损伤力学理论,推导隧道围岩损伤区范围的表达式,并与实测结果进行对比,进一步分析围岩损伤特性的影响因素。研究结论:(1)围岩高损伤理论预测和实测结果具有较好的一致性,且围岩越差时,两者差异越小;(2)围岩损伤区半径随着脆性系数λ/E的增大而增大,随着黏聚力c和内摩擦角φ的减小而增大;围岩高损伤区半径随着极限损伤参数D_(cr)的增大而增大,且增速越来越快;(3)极限损伤参数D_(cr)和脆性系数λ/E除了与围岩自身参数相关外,也与支护手段有关,通过有效的支护手段,可以将围岩损伤极限参数控制在较低的水平下,从而确保高损伤区范围较小;(4)本研究成果可为隧道围岩损伤预测及支护设计提供依据。
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关键词
围岩开挖损伤
损伤力学
应变软化
损伤范围
极限损伤参数
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Keywords
excavation damage of surrounding rock
damage mechanics
strain softening
damage range
ultimate damage parameter
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分类号
U455
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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