基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解.pdf

《基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水利水电技术第48卷2017年第4期基于Hoek—Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解曹瑞琅1，段庆伟1，赵宇飞1，刘立鹏1，姚文博2(1．中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京100038；2．北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：为进行流变围岩圆形隧洞工程应力、应变分析，将Hoek—Brown强度准则引入到西原流变本构模型，同时在力学模型中考虑掌子面推进效应和支护阻力对围岩应力释放率的影响，得到了支护条件下基于Hoek—Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解。通过锦屏二级水电站引水隧洞案例

2、验证解析方法的可靠性，并进行了塑性区半径和围岩变形的影响因素定量分析。研究结果表明：(1)基于Hoek—Brown准则的西原模型更能反映实际隧洞工程岩体流变特性，建立的解析方法能够考虑围岩应力释放效应和塑性体积扩容特征对围岩变形的影响，其计算结果与实际监测数据吻合良好；(2)围岩应力释放系数、Hoek—Brown准则参数s、原岩应力和隧洞半径对塑性区半径的影响较大，是判断流变围岩隧洞稳定性的主要考虑指标，相对而言，岩石单轴抗压强度和Hoek—Brown准则参数m对塑性区半径的影响较小；(3)引入围岩扩容系数后，围岩位移量显著增加，但基本不影响

3、围岩流变变形曲线形态和塑性区半径，从洞壁向围岩内部延伸，围岩扩容系数对围岩变形的影响越来越小。关键词：黏弹塑性；西原模型；Hoek—Bmwn准则；塑性区半径；围岩变形doi：10．13928／j．cnki．砌he．2017．04．012中图分类号：TU442文献标识码：B文章编号：1000一0860(2叭7)04．0064-08lIoek—Bro、】I，nstrengthcriterionandNislliharamodel．basedvisco-elastoplasticsolution_sfbrcirculartu衄elCAORuilan

4、91，DUANQingweil，zHAOYufeil，uULipen91，YA0Wenb02(1．StatekeyLaboratoryofSimulationandRegulationofWaterCycleinRiverBasin，ChinaInstituteofWaterResourcesandHydmpowerResearch，Beijing100038，China；2．SchoolofCivilEn百neering，BeijingJiaotongUIlive瑙ity，Beijing100044，China)Abstract：Hoek—

5、Brownstren昏hcntenonlsIntmducedintoNishihamrheologicalconstitutiVemodelfortheanalysismadeonthestressandstminofthecirculartunnel诵thrheologicalsurroundingmckduringitsconstmction，whiletheimpactsf而mbotll山eadvaJlcingeffectandthesupportingresistanceoftheexcavatingfaceonthereleasin

6、grateofthestressofthes岍oundingrockareconsideredinthemechanicalmodel；thustheHoek—Bmwnstren时hcriterionandNishiharamodel-basedvisco—elastoplasticsolu—tionsforcirculartunnelunderthesupponingconditionareobtained．Funhemore，thequantitativeanalysesontheimpactingfac-torsoftlleplasti

7、czoneradiusandsurroundingrockdefomationareca耐edoutaswell．Thestudyresultshowsthat：(1)Hoek—Brownstrengmcriterion-basedNishiharamodelcanweUreflecttherockmassrheolo西calcharacteristicsfortheactualconstmc．tionoftunnel，anditscalculationresllltscanbettercoincidewiththeactualmonitor

8、ingdata；(2)theimpactsf如mthereleasing收稿日期：2016一05—05基金项目：国家重点研发计划课题(2016YFc0401801，