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《粘彈性土體中深埋圓形隧道的應(yīng)力和位移分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第21卷第5期工程力學(xué)Vol.21No.52004年10月ENGINEERINGMECHANICSOct.2004文章編號：1000-4750(2004)05-0132-07粘彈性土體中深埋圓形隧道的應(yīng)力和位移分析*112劉干斌，謝康和，施祖元(1.浙江大學(xué)巖土工程研究所,浙江杭州310027;2.浙江省建筑設(shè)計研究院,浙江杭州310006)摘要：基于Biot固結(jié)理論，采用滲流-力學(xué)耦合模型，研究分析了粘彈性飽和土體中因開挖深埋圓形隧道而引起的周圍土體的應(yīng)力和位移場。假設(shè)襯砌和土體均為多孔介質(zhì)，隧道處于半封閉狀態(tài)，邊界半透水。在拉普拉斯變換域中得到的應(yīng)力、位移場和孔隙水壓力解答，運用拉普拉
2、斯數(shù)值逆變換得到數(shù)值計算結(jié)果，分析了隧道周圍土體中應(yīng)力、位移場及孔隙水壓力的消散規(guī)律，討論了隧道邊界的滲透特性和土體的流變性質(zhì)對應(yīng)力、位移場以及孔隙水壓力消散的影響。關(guān)鍵詞：粘彈性；飽和土；圓形隧道；半透水邊界；固結(jié)中圖分類號：TU471.8,TU456文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AANALYSISOFSTRESSANDDISPLACEMENTAROUNDADEEPCIRCULARTUNNELINVISCOELASTICSOIL*112LIUGan-bin,XIEKang-he,SHIZu-yuan(1.InstituteofGeotechnicalEngineering,ZhejiangUniv.,Ha
3、ngzhou310027,China;2.ZhejiangArchitecturalDesign&ResearchInstitute,Hangzhou310006,China)Abstract:BasedonBiot’stheoryofconsolidation,thestresses,displacementsandporepressureinducedbyadeeptunnelexcavationinviscoelasticsaturatedsoilareinvestigatedintheLaplacetransformdomainusingthecoupledporo-mechani
4、calmodel.Thelinerandthesoilareassumedtobeporousmedium.Thetunnelispartiallysealedandtheboundaryoftunnelispartiallypermeable.NumericalresultsareobtainedbyinverseLaplacetransformationandareusedtoanalyzethedistributionofstresses,displacementandporepressurearoundthetunnel.Theinfluenceofpermeabilityofth
5、etunnelboundaryandsoilviscosityonthefieldofstresses,displacementsandporepressureisdiscussed.Keywords:viscoelasticity;saturatedsoil;circulartunnel;partiallypermeableboundary;consolidation[4]1引言程。Biot1956年建立了各向異性飽和多孔介質(zhì)中的粘彈性固結(jié)方程。作為粘彈性固結(jié)理論在工程中工程中經(jīng)常遇到在巖土體中修建地下建(構(gòu))筑的應(yīng)用，在飽和軟粘土中開挖深埋隧道，考慮土體物的問題，關(guān)于這一課題在彈性靜力
6、條件下已有不固結(jié)和土骨架的流變性有著重要的意義。[1-2]少研究成果。而目前許多地下工程是在飽和軟粘[5]詹美禮利用Terzaghi-Rendulic擴(kuò)散方程求解[3]土中修建，由于飽和軟粘土的固結(jié)以及土骨架的了粘彈性地基中洞周圍土體的固結(jié)問題。而對于二流變特性，土體變形和孔隙水壓力消散是耦合的過———————————————收稿日期：2003-01-11；修改日期：2003-06-30作者簡介：*劉干斌(1976)，男，江西人，博士生，從事軟粘土力學(xué)及地下工程方面的研究(E-mail:liugb76@163.com)；謝康和(1956)，男，浙江人，教授，博導(dǎo)，從事軟粘土力學(xué)及地基處理、
7、地下工程的教學(xué)與研究；施祖元(1956)，男，浙江人，教授級高工，博導(dǎo)，從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基處理粘彈性土體中深埋圓形隧道的應(yīng)力和位移分析133134工程力學(xué)~~~?PkP~?ur~ur1?uq=(8c)er=eq=+(14a)?rr=r2r2?rrr?q~~~(2)初始應(yīng)力~1?ur?uquqsh和sv為零，隧道邊界上僅作grq=+-(14b)r?q?rr用著初始孔隙水壓力。此為第Ⅱ類邊界：滲流連續(xù)方程srr=r2=0
