公路隧道圍巖與噴射混凝土初期支護(hù)復(fù)合剛度研究.pdf

1、本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖體力學(xué)、彈塑性理論和大型三維巖土數(shù)值軟件MIDAS/GTS，對(duì)圓形隧道從開(kāi)挖前直到開(kāi)挖支護(hù)后圍巖各個(gè)階段的應(yīng)力位移狀態(tài)等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的總結(jié)和分析。提出初期支護(hù)復(fù)合剛度的理念，利用MIDAS/GTS對(duì)初期支護(hù)復(fù)合剛度的合理性、適用性進(jìn)行探討。從隧道周邊位移的角度關(guān)注隧道的穩(wěn)定性、安全性。主要工作包括:
　　①在假定初始應(yīng)力等向（即側(cè)壓力系數(shù)λ=1）的條件下歸納、總結(jié)和推導(dǎo)了二次彈塑性圍巖應(yīng)力

2、位移狀態(tài)以及隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用下的應(yīng)力位移狀態(tài)的理論解析式。
　?、趯?duì)圓形隧道圍巖應(yīng)力和位移狀態(tài)的分布特征和影響因素以及支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析，闡明了圍巖徑向正應(yīng)力、切向正應(yīng)力、徑向位移等在不同條件下的分布和變化規(guī)律。
　?、劾肕idas GTS模擬分析了圓形隧道的彈塑性二次應(yīng)力及位移狀態(tài)，得到在圍巖條件較好的Ⅲ級(jí)圍巖以及圍巖條件較差的Ⅴ級(jí)圍巖情況下的數(shù)值解，并與解析解進(jìn)行了比較。分析了圓形隧道圍巖與

3、噴射混凝土初期支護(hù)共同作用下，圍巖應(yīng)力及位移狀態(tài)，得到在圍巖條件較好的Ⅲ級(jí)圍巖以及圍巖條件較差的Ⅴ級(jí)圍巖情況下的數(shù)值解，并與解析解進(jìn)行了比較。
　　④從初期支護(hù)結(jié)構(gòu)體系中的噴射混凝土支護(hù)的受力特性和工程特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合剛度的概念，借鑒目前基于巖體力學(xué)的特征曲線(xiàn)法，以及考慮隧道結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)方法中的結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖體力學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，建立力學(xué)模型，對(duì)公路隧道圍巖與噴射混凝土初期支護(hù)的復(fù)合剛度進(jìn)行研究，分析典型參數(shù)對(duì)隧道復(fù)合剛度的影響，探討