台湾软弱岩盘隧道变形预估系统数值模拟研究
详细信息
- 责任者：李术才^c中科院武汉岩土力学所 ; 王书法 ; 朱维申 ; 李树忱
- 刊名：岩土工程学报
- 出版年：2001
- 卷期：２３^b５总１２５
- 关键词：围岩变形 ; 数值模拟20^a软弱岩石 ; 隧道 ; 有限元法 ; 参数 ; 支护21^a台湾
- 页码：５４０～５４３
- 索书号：P473.066/357
- 图表：参５插图
- 分类号：2400
- 文摘期号：2002/09
摘要
运用三维有限元方法研究了台湾地区Ⅴ、Ⅵ类岩盘隧道在不同地应力状态、岩石力学参数和开挖条件下，隧道围岩变形、受力与诸计算条件的关系。文中介绍了计算条件，有限元网格，隧道开挖、支护和开炸影响模拟，并对计算结果进行了分析。研究表明，当埋深增大、岩性变差和跨径增大时，顶拱下沉量、仰拱隆起量和侧面壁收敛量都会增大；非标准开挖时围岩收敛量一般都比标准开挖方案的数值大；考虑不良开炸影响时，围岩位移平均增加20%～30%，最大增加量可达到42%；当初始侧向地应力增大时，顶拱和仰拱收敛量会有所减小，侧壁收敛量会增加；当埋深很大或岩性很差时，顶拱和仰拱收敛量反会因围岩的破坏而增加。岩性越差时，顶拱和仰拱收敛量会因围岩的破坏而增加。岩性越差、埋深越大和跨径越大时，塑性区也越大；当岩性中等和埋深不大时，隧道工作面后方约3个轮进的长度处围岩的变形或塑性区发展即趋稳定；当岩体软弱或埋深大时，则要达到4～6个轮进的长度，才趋于稳定。(刘平贵)