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基于强度折减法公路小净距隧道围岩稳定性研究
| 论文题名： | 基于强度折减法公路小净距隧道围岩稳定性研究 |
| 关键词： | 小净距隧道;围岩稳定性;双折减系数;抗剪强度;刚度退化 |
| 摘要： | 隧道围岩稳定性分析是地下工程领域研究的热点问题之一。由于小净距隧道的中间岩柱体厚度较小，其稳定性较普通单洞隧道复杂得多，因此，其稳定性应受到更加关注。传统有限元强度折减法在求解隧道围岩稳定性过程当中，其强度参数大多采用相同的折减系数。然而围岩发生剪切失稳时，其黏聚力和摩阻力对抵抗剪切破坏所起到的作用在时间上是有先后的，且所起的作用也是不一致的。同时也仅考虑了强度参数对隧道围岩稳定性的影响，没有考虑在强度参数弱化的同时，其刚度参数也会受到强度参数弱化的影响。本文采用双折减系数对小净距隧道围岩稳定性进行探讨，同时考虑刚度参数退化其围岩稳定性的影响，主要工作内容如下： ⑴查阅国内外有关隧道及地下工程围岩稳定性文献资料，对其研究现状进行归纳总结；对隧道围岩稳定性的有关方法失稳破坏类型、失稳破坏的影响因素、失稳破坏过程特性以及失稳破坏的判据进行了详细的介绍。 ⑵介绍了岩土工程材料的屈服准则的选用对分析求解的影响，对广泛用于岩土工程材料的Mohr-Coulomb（M-C）屈服准则和Drucker-Prager（D-P）系列屈服准则进行了着重论述。 ⑶运用双折减系数基本原理对抗剪强度参数c和?采用不同的弱化系数，分析其对小净距隧道围岩稳定的影响，结果表明：采用内摩擦角?比黏聚力c弱化得更快这种弱化方法，其隧道拱顶在承受沉降位移能力上更强，且其洞室可以承受更大的内侧拱脚位移及更高最大主应力，在围岩发生剪切失稳这一破坏过程中，其抗剪能力得到更合理的调整，其更符合围岩破坏的实际过程。 ⑷运用刚度退化的基本原理和方法，将泊松比?和弹性模量E进行调整，提出变刚度隧道围岩强度折减法，探讨了刚度退化对小净距隧道围岩稳定性的影响。结果表明：?对隧道拱顶下沉、拱底沉降、最大主应力的影响要强于E；隧道内侧拱脚向内位移比外侧拱脚的要大，且在刚度调整时拱脚位移要比保持刚度不变时大；刚度调整导致等效塑性应变区减小，考虑刚度退化将推迟中夹岩柱塑性区贯通；将变刚度隧道围岩强度折减法应用于小净距隧道工程围岩稳定性评价，可依据安全系数的大小来评判设计的合理性，为支护参数及施工技术的选用提供参考。 |
| 作者： | 宋应潞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 潘建平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江西理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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