【摘 要】
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水工隧洞的最小覆盖层厚度受到多方面因素的影响,如何确定最小覆盖层厚度是水工隧洞设计中必须重视的关键点之一.针对传统的最小覆盖层厚度算法的不足,本文提出了基于采用弹
【机 构】
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安徽建筑大学土木工程学院,合肥230601
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水工隧洞的最小覆盖层厚度受到多方面因素的影响,如何确定最小覆盖层厚度是水工隧洞设计中必须重视的关键点之一.针对传统的最小覆盖层厚度算法的不足,本文提出了基于采用弹塑性力学方法的优化算法.该优化算法综合考虑了黏聚力、内摩擦角、地质强度指标、施工扰动等因素的影响,得到的最小覆盖层厚度更加符合实际情况.根据水工隧洞运行期的受力情况,运用Mohr-Coulomb与Hoek-Brown破坏准则,对无限大均质体中圆形水工隧洞在有无衬砌两种情况下的最小覆盖层厚度进行了弹塑性力学分析.并且与采用Tresca准则的分析结果进行了比较.结果表明:有衬砌时最小覆盖层厚度计算值小于无衬砌计算值.无衬砌时,由Mohr-Coulomb准则与Tresca准则计算所得最小覆盖层厚度随黏聚力的增大而逐渐减小;由Mohr-Coulomb准则计算结果随内摩擦角增大而逐渐减小.当mi为一定值时,由Hoek-Brown准则计算结果随GSI值增大而减小.有衬砌时,当弹塑性界面在衬砌内时,最小覆盖层厚度随着衬砌黏聚力增大而增大,随着衬砌内摩擦角增大而减小.当弹塑性界面位于岩体内时,最小覆盖层厚度随着岩体和衬砌黏聚力增大而减小,随着围岩内摩擦角增大而增大,衬砌内摩擦角的增大而减小.
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