考虑岩体流变的隧道锚长期稳定性研究
2014-08-20,,,
长江科学院院报 2014年11期
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(1.中国电建集团 中南勘测设计研究院有限公司水能资源利用关键技术湖南省重点实验室,长沙 410014;
2.湖南省高速公路管理局,长沙 410014)
1 问题的提出及研究思路
隧道锚锚塞体的作用主要是将桥梁设计的主缆力传递于山体中的稳定围岩,从而形成锚塞体和围岩共同受力体。而围岩体是一种流变性材料,具有长期时效性,这就给隧道锚工程安全稳定分析带来2个问题:第1,围岩与混凝土接触面的力学强度特性如何计算?第2,如何考虑围岩的长期流变影响(包括变形和稳定性)?
隧道锚长期稳定性计算分析的关键在于力学模型及参数的确定。为了解决上述2个问题,综合考虑文献调研、专家咨询、工程类比等成果[1-12],拟采用研究思路为:①通过混凝土与围岩长期剪切强度试验获得混凝土与围岩接触面的长期强度参数,并采用FLAC3D软件中的接触面单元模拟锚塞体与围岩的接触关系;②采用FLAC3D软件中的CVISC黏弹塑模型模拟围岩的长期流变作用,采用单轴压缩流变试验获得CVISC黏弹塑模型中相关参数;③将CVISC黏弹塑模型及长期接触面模型融入概化的依托工程隧道锚模型中,通过仿真分析获得设计主缆力正常工作条件下围岩、锚塞体的位移变化规律以及稳定性评价。
2 CVISC模型及参数识别
2.1 CVISC模型理论基础
FLAC3D软件中的Burgers模型与Mohr-Coulomb模型串连而成的复合黏弹塑性模型CVISC模型,其一维应力状态下的流变模型如图1所示。该模型由马克斯韦尔模型、开尔文模型和一个塑性元件串连而成。……
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