非线性M-C准则下的大断面坦三心圆隧道塌方的上限分析

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1、第39卷，第3期公路工程Vo1．39，No．32014年6月HighwayEngineeringJun．，2014非线性M—C准则下的大断面坦三心圆隧道塌方的上限分析陈娴(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)[摘要]塌方是隧道施工过程中的重大安全事故，不仅造成施工中断、工期延误，还可能导致施工机械的损坏，严重者造成安全事故，给现场施工造成巨大损失。所以，为了保证隧道工程现场的施工安全，以免造成生命财产损失，对隧道施工过程中塌方现象进行研究和分析具有重要的经济意义和安全意义。采用极限分析上限理论，基于非线性Mohr—Coulomb破坏准则，对坦三心圆深埋

2、隧道的塌落机制进行理论计算，对隧道的各参数对塌方的影响进行分析，为实际工程的设计和施工提供参考。[关键词]深埋隧道；塌方；极限分析[中图分类号】U456．3【文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2014)03—0290—04ResearchonCollapseofThree--centredArchCross--sectionTunnelbyUpperBoundAnalysisunderMohr—CoulombCriterionCHENXian(HunanCommunicationResearchInstitute，ChangshaHunan，410

3、015，China)[Abstract]Landslideisamajorsafetyaccidentintheprocessoftunnelconstruction．Itnotonlyleadstothesuspensionofconstructiondelays，mayalsocausethedamageofconstructionmachinery，seriouscausesafetyaccidentsandcausedhugelossestothesiteconstructionInordertoavoidtheoccur-renceofcollaps

4、eandensurethesafetyoftunnelconstruction，theresearch，centeringontunnelcollapsemechanismsandpre—warningtechnology，isofgreatsignificance．TheonlinearMohr-Coulombfailurecriteriaandlimitanalysistheorywasusedinthispapertoanalyzethecollapseinsmooththree-centredarchtunne1．Theinfluenceofvario

5、usparametersonthetunnelisanalyzedanditprovidesreferenceforengineeringconstruction．[Keywords]deep-buriedtunnel；collapse；limitanalysis靠度分析进行了研究。Fraldi和Guarracino基于0前言Hock．Brown破坏准则，采用极限分析上限法对矩形在隧道的施工过程中，伴随着隧道的开挖使得隧道的塌方机制进行了理论推导，得出隧道各个参隧道内原有岩土体的稳定状态被打破，岩土体将会数对塌方影响。李育林基于非线性Mohr．Cou．发生自由

6、形变，此形变超过一定程度，将会造成隧道1omb破坏准则，对断面为矩形和原型的隧道塌方进围岩的塌落破坏。对于隧道塌方方面的研究，行研究，并得出不同参数下隧道塌方形状。由于断大多学者均是针对隧道开挖过程中围岩的稳定性进面为矩形或者圆形的隧道受广大科研学者的研究较行分析和讨论，但是关于隧道塌落的机理以及塌落多，而关于坦三心圆的大断面隧道的研究较为少见，范围涉及的较少。在目前的研究中，关于隧道塌落但是随着我国基础设施建设的发展，坦三心圆型隧以及其塌落范围仍是一个较为复杂的难题。王道也越来越多，因此，本文基于非线性Mohr—Cou．兵等采用模型试验的手段对偏压隧道开挖产

7、生1omb破坏准则对大断面坦三心圆隧道的塌方机理力学行为、荷载的统计特征及偏压隧道衬砌结构可以及塌方范围进行了计算，为实际工程的现场施工【收稿日期】2014—03—14[作者简介】陈娴(1983一)，女，湖南望城人，工程师，主要从事勘察设计_T作。第3期陈娴：非线性M—C准则下的大断面坦三心圆隧道塌方的上限分析291提供参考和指导。1基本原理本文采用的为非线性Mohr．Coulomb破坏准则，其本构方程可表示为：r一co(·+)×{m∈(1，+a。)，OtI>0，C。30)(1)上式中：，Tn分别为正应力和剪应力；o为轴向拉应力，C。为初始粘聚力；其中171,

8、为非线性系数，可通过室内试验求得。图1