深埋隧道围岩非线性破坏准则研究

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1、深埋隧道围岩非线性破坏准则研究研究生课程考核试卷科目：现代非线性科学理论及应用教师：姓名：学号：专业：矿业工程类另归学术上课时间：2014年3月至2014年4月考生成绩：阅卷评语：阅卷教师（签名）研究生院制摘要深埋隧道施工过程中周围的岩石的应力分布以及作为衬砌变形的情况复杂，不仅在设计上有许多的困难，随着隧道的埋深增加、跨度和长度增大，地应力和地下水渗透压将进一步增加、岩体变形的非线性效应将进一步显现，稍有不慎，就会造成塌方等安全事故发生。因此开展深埋隧道围岩系统稳定性与非线性动力学特性研究，无论是对地

2、下空间的有效合理开发、施工优化、确保工程顺利进行，还是对本学科的发展均有十分重要的意义。隧道结构设计的关键在于确定隧道围岩压力，现有关于深埋隧道围岩压力的计算方法包括：极限平衡法、太沙基法及我国公路和铁路隧道规范推荐的方法。近些年来，在岩土工程中应用比较广泛的极限分析方法也被逐步应用到了隧道围岩压力计算中。上述计算方法绝大多数都是在岩土体线性破坏准则下进行的，而大量实验表明，岩土体服从非线性破坏准则。因此，研究非线性破坏准则下隧道破坏是一个新的课题。关键词：深埋隧道，围岩压力，非线性破坏准则，Mohr・

3、Coulomb破坏准则，Hoek&Brown准则ABSTRACTAstheburieddepth,spanandlengthincrease,sodoesthegroundwaterosmoticpressure,geostress,andmorenonlineareffectaremanifested・Butresearchesonthesebasicproblemsarestillnotsolved.Inordertorevealthemechanismofthefailureofthede

4、ep-buriedtunnel'ssurroundingrockandadapttothedevelopmentofthetunnel'sdesigningandconstructing,itisimportanttostudythestabilityandnonlineardynamiccharacterofdeep-buriedtunnel'ssurrounclingrocksystematically・Thecurrentcalculationmethodsofshallowburiedtunne

5、lcontainlimitequilibriummethod,Terzaghitheory,andmethodwhichthehighwayandrailwaycodeshaverecommended.InthePastfewyears,thelimitanalysismethodwhichhasbeenwidelyappliedingeotechnicalengineer!ngisalsograduallyusedinsomeaspectsoftunnelengineering.However,iti

6、swellknownthatalmostallthesemethodsabovearecarriedoutinthepreconditionthatsoilandrockmassessatisfythelinearcriterion.Butalargenumberofexperimentshaveprovedthefactthatsoilandrockmassesobeynonlinearcriterion.Soitisnecessarytodosomeworkaboutthesurroundingro

7、ckPressureofshallowburiedtunnelinthenonlinearcriterion.Keywords：deep-buriedtunnel,surroundingrockpressure,nonlinearfailurecriterion,Mohr-Coulombfailurecriterion,Hoek&Browncriterion深埋隧道围岩非线性与线性破坏准则研究1绪论1.1研究冃的意义随着我国经济的快速增长，针对山地和丘陵占国土面积的三分之二和人多地少的实际国情，

8、为了满足社会与经济发展日益增长的需求，我国在向空中发展的同时，隧道和地下空间的开发也不断地向深部发展。在西部各省区，隧道和地下空间的发展更是国家西部大开发战略的迫切需要，西部交通条件的改善、丰富水利资源的开发与利用、南水北调工程等，这些都不可避免地涉及到隧道和地下空间的开挖和修建以及有关这些地下工程的稳定性研究。隧道的围岩稳定性研究作为公路工程中一项重要研究课题，是工程造价的主要影响因素，是工程界最为关心的问题之一。围岩稳定性指围岩靠自身强