【摘 要】
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目前,深埋硐室围岩分区的不明确导致弹塑性分析结果不够精确.为研究硐室开挖过程中的弹塑性解,首先,建立圆形硐室四阶段分区受力模型,基于Mohr-Coulomb屈服准则,考虑围岩扩容、软化等岩体特性以及空间效应,推导出开挖过程中硐室围岩弹塑性解;其次,选择锚杆、衬砌支护时机,考虑锚杆与围岩的耦合作用和喷射混凝土的时效特性,得到支护条件下围岩的弹塑性解;最后,结合算例分析了空间效应、支护时机等因素对硐室围岩塑性区应力、位移和范围的影响.基于理论研究的算例分析,揭示了考虑空间效应和支护时机时硐室各分区范围的变化规
【机 构】
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中交第三航务工程局有限公司交建分公司,上海201900;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804
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目前,深埋硐室围岩分区的不明确导致弹塑性分析结果不够精确.为研究硐室开挖过程中的弹塑性解,首先,建立圆形硐室四阶段分区受力模型,基于Mohr-Coulomb屈服准则,考虑围岩扩容、软化等岩体特性以及空间效应,推导出开挖过程中硐室围岩弹塑性解;其次,选择锚杆、衬砌支护时机,考虑锚杆与围岩的耦合作用和喷射混凝土的时效特性,得到支护条件下围岩的弹塑性解;最后,结合算例分析了空间效应、支护时机等因素对硐室围岩塑性区应力、位移和范围的影响.基于理论研究的算例分析,揭示了考虑空间效应和支护时机时硐室各分区范围的变化规律.锚杆间排距对围岩位移的控制主要体现在残余区;硬化区扩容系数、开挖过程中的空间效应和支护时机对控制围岩位移的作用不容忽视;当支护距开挖面的距离大于15 m时,可以忽略空间效应;支护越靠近开挖面,支护效果越明显.研究成果为深埋软岩硐室开挖与支护设计提供一定的理论依据.
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