基于ABAQUS的地下隧洞开挖及围岩稳定性分析-论文.pdf

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1、第36卷第2期三峡大学学报(自然科学版)Vo1．36NO．22014年4月JofChinaThreeGorgesUniv．(NaturalSciences)Apr．2O14基于ABAQUS的地下隧洞开挖及围岩稳定性分析都辉任旭华张继勋吾克尔·吾买尔(河海大学水利水电学院，南京210098)摘要：以ANSYS为平台建立了有限元分析模型，采用ABAQUS作为计算和后处理软件，对工程区的地应力场开展了研究，分析了有断层贯穿的隧洞开挖及支护后围岩的稳定性，探究了提高围岩体参数的等效模拟方法的可行性．分析结果表明，断层对隧洞开挖后的围岩应力及位移均有不利的影响，容易出现应力集

2、中现象；锚杆采用等效参数模拟的结果是合理、简捷的；支护系统提高了围岩体的稳定性．关键词：ABAQUS；地应力；稳定性；断层；锚杆；支护系统中图分类号：TV39文献标识码：A文章编号：1672—948X(2014)02-0028—05ExcavationofUndergroundTunnelsandStabilityAnalysisofSurroundingRockBasedonABAQUSDuHuiRenXuhuaZhangJixunWukeerWumaier(CollegeofWaterConservancy＆HydropowerEngineering，Hohai

3、Univ．，Nanjing210098，China)AbstractTheplatformofANSYSisusedtoestablishthefiniteelementanalysismodel；andABAQUSiSusedasthecalculatingandpost—processingsoftwaretOstudygroundstressfieldofprojectarea．Thestabilityofsurroundingrockthroughafaultisalsoanalyzedwhenthetunnelisexcavatedandthesurrou

4、ndingrockissupported．Thefeasibilityofequivalentparametermethodthatisimprovingthematerialpropertiesisinvesti—gated．Theresultsshowthatthefaulthasdisadvantageousinfluenceonstressanddisplacementofsurround—ingrockwhenthetunnelisexcavated．Thestressconcentrationphenomenoneasilyoccurs．Theresul

5、tofu—singequivalentparametermethodtosimulateanchorboltsactionisreasonableandsimple．Thesupportingsystemimprovesthestabilityofsurroundingrockmass．KeywordsABAQUS；groundstress；stability；fault；anchorbolts；supportingsystem地下洞室围岩稳定性问题研究方法_1]主要有：工定性做了相应研究，指出了断层对稳定性的危害．综程地质法、模拟实验法、现场测试法、数值分析法等，

6、上所述，断层对围岩的稳定性起着重要的作用，有必其中数值分析法已发展成为评价围岩整体稳定性及要对其进行深人研究．设计支护系统的重要方法．断层是地下洞室开挖过程中最常见的不良地质现象，有断层分布的区段是地下1工程概况洞室围岩最不稳定的区段之一．阮彦晟_2从断层附近应力分布的异常角度做了相关研究，分析了地下工程波堆水电站是波得藏布流域梯级开发的第三级围岩的稳定性，指出了断层对稳定性的不利影响；崔电站，坝址海拔2780m，控制流域面积2453km。，年芳等[3]对断层影响下隧道围岩稳定性进行了数值模均流量132m。／s，电站装机9600kW，年均发电量拟分析；吴满路等从地应

7、力测量方面对隧洞围岩稳6714万kWh，是以发电为任务的单目标工程．泄洪收稿日期：2013-09—16基金项目：国家科技支撑计划课题(2012BAK03B04)；河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金(2011491211)通信作者：任旭华(1963一)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为水工结构．E—mail：f44464@126．com