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《深埋隧洞卸荷過程中圍巖應力變形的時間效應》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷增刊1巖土力學Vol.31Supp.12010年8月RockandSoilMechanicsAug.2010文章編號:1000-7598(2010)增刊1-0028-07深埋隧洞卸荷過程中圍巖應力變形的時間效應1,2222范鵬賢,王明洋,李文培,陳明雄(1.中國礦業(yè)大學深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室,江蘇徐州221008;2.解放軍理工大學工程兵工程學院,南京210007)摘要:深埋圓形隧洞圍巖的應力應變狀態(tài)是深地下工程設計的重要參考依據(jù)。針對巖體內部的缺陷引起的應力集中和松弛,建立了局部附加應力與缺陷尺度和卸載時間之間的聯(lián)系,得到圓形隧洞在卸載時圍巖破壞前遵循的一系列
2、方程,進而推導出圍巖變形的解析積分表達式。將圍巖應力應變的時間效應分為卸載階段和應力松弛階段,通過逐步逼近法分別求解了圍巖的應力和變形的近似解析表達式。該近似解析式考慮了巖體內部缺陷處應力集中的影響和卸載的時間效應,可用來考察不同半徑處缺陷應力集中和卸載快慢對應力變形狀態(tài)的影響。計算表明,圍巖內部在卸載過程中和卸載完成后均存在局部附加拉應力集中,圍巖變形在卸載完成后仍會進一步增加。關鍵詞:圓形隧洞;圍巖;卸載;應力應變中圖分類號:TU443文獻標識碼:ATimeeffectofstressanddeformationofsurroundingrockofcirculartunnels
3、duringunloading1,2222FANPeng-xian,WANGMing-yang,LIWen-pei,CHENMing-xiong(1.StateKeyLaboratoryforGeomechanicsandDeepUndergroundEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou,Jiangsu221008,China;2.EngineeringInstituteofEngineeringCorps,PLAUniversityofScience&Technology,Nanjing210007,China)
4、Abstract:Thestressstateanddeformationofsurroundingrockofdeep-seatedtunnelsareveryimportanttodesignofundergroundengineering.Withconsiderationofthestressconcentrationandrelaxationinducedbythenonuniformities,aseriesofequationsforthesurroundingrockfollowsinthedeformingprocess,includingtherelationsh
5、ipbetweenexcessstressandnonuniformitysizeandunloadingduration,isestablishedtodeducetheanalyticexpressionofdeformationofsurroundingrock.Thewholedeformingprocessisdividedintotwostages:theunloadingstageandthestressrelaxationstage.Andtheapproximateanalyticexpressionsofstressanddeformationaresolvedb
6、ysuccessiveapproximationmethod.Thesolutionstakethestressconcentrationandtimeeffectofunloadingintoaccount;andtheyreflecttheinfluenceofnonuniformityandunloadingdurationonthestressanddeformationofsurroundingrock.Analyticalresultsshowthatthelocalexcesstensilestressconcentrationsappearsinsurrounding
7、rocksinandaftertheunloadingprocess;andthedeformationhaveaadditionalincreaseafterunloading.Keywords:circulartunnel;surroundingrock;unloading;stressandstrain傳統(tǒng)應力應變分析的方程建立在連續(xù)、均質的1引言假定之上,通常將地下工程簡化為各向同性無限均地下工程圍巖的應力應變狀態(tài)是工程設計的重勻介質中的圓形截面隧