节理裂隙岩体中大断面隧洞围岩与支护结构的施工过程力学状态

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第8期岩石力学与工程学报Vb1．24N0．8April，20052005年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering节理裂隙岩体中大断面隧洞围岩与支护结构的施工过程力学状态王贵君·(1．河北工业大学土木工程学院，天津300132：2．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：采用离散单元法，对节理裂隙岩体中大断面隧洞围岩及支护结构的共同作用及施工过程力学状态，进行数值分析。采用UDEC程序中设定的支护结构单元模型和自行开发的呆滞一复活法，模拟分区施

2、工及分段施筑的支护结构，系统地研究了大断面隧洞分步、分区施工过程中围岩与支护结构的共同作用及力学状态。数值计算结果与实测数据吻合很好。关t词：岩石力学；节理裂隙岩体：大断面隧洞；施工过程力学状态：离散单元法；呆滞一复活法中圈分类号：Tu451文献标识码：A文章编号：1000—6915(2005)08—1328—07ⅡCHANICALSTATEoFJoINTEDRoCKMASSANDSUPPoRTSTRUCTUREoFLARGETUNNELDURINGCoNSTRUCTIoNPRoCESSWANGGui-jun。'(1．SchoolofCivilEngineerin

3、g，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300132，China~2．SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Numericalresearchontheinteractionbetweenthejointedrockmassandthesupportstructureofatunneloflargesectionandthemechanicalstat

4、eofthewholetunnelsysteminthesequentialprocessoftheexcavationandconstructioniscardedoutbyadoptingthediscreteelementmethod(DEM)．Byusingtheuniversaldistinctelementcode(UDEC)built—instructuremodelandanewdevelopedmethod-de—andreactivatingmethod，simplyD—Rmethod，thesupportstructurewhichisseq

5、uentiallyconstructedinstepsandsectionsissimulated．Theinteractionandmechanicalstateofthesurroundingrockandthesupportstructureinasequentialconstructionprocessforatunneloflargesectionaresystematicallystudied，andthenumericalresultsconformverywelltothereality．Keywords：rockmechanicstjointed

6、rock；tunneloflargesection；mechanicalstateintheconstructionprocess；discreteelementmethod：D—Rmethod力的重新分布及变形过程非常复杂，它不仅与围岩1引言的工程地质及水文地质条件密切相关，而且还与施工方法、施工速度、支护措施和支护时间有关。若在地下岩石工程中，隧洞围岩的稳定主要取决隧洞断面很大，一般不能采用一次全断面施工方于隧洞围岩应力的重新分布及变形。而隧洞围岩应法，而需采用分区施工方法，例如，上导洞施工法、投稿日期I2003一o9一Ol；修回日期I2003—11一O7薹盒

7、项目l中国博士后科学基金资助项目(2002031045)作者■介l王贵君(1956一)，男，2001年于德国弗莱贝格工业大学获工学博士学位，北京科技大学博士后，现为教授，主要从事岩土力学与岩土工程等方面的教学与研究工作。E-malhguijun2001@126，coin，guijun2001@yahoo．de。维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第8期王贵君．节理裂隙岩体中大断面隧洞固堂塞塑塾堡堂、状查：!!：侧导洞施工法等⋯。在施工过程中，岩石的开挖与支护的施做首先影响围岩应力的重新分布，继而影3D．R方法响隧洞的变形与稳定性。因此，研究大断

8、面隧洞围岩