邹飞，邹金锋



考虑水−力耦合效应时软化围岩解析

邹飞1, 2, 3，邹金锋2

(1. 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳，550081；2. 中南大学土木工程学院，湖南长沙， 410075；3. 贵州省交通建设工程质量监督局，贵州贵阳， 550000)

基于线性Mohr−Coulomb(M−C)强度准则，改进考虑水−力耦合作用下应变软化围岩深埋圆形隧道的应力与位移求解的逐步位移法。该方法全面考虑水−力耦合作用下围岩强度和变形参数的劣化、剪胀角和塑性区内弹性应变的变化。基于平面应变的假设和改进的逐步位移法，将整个塑性区分为个同心圆环，以弹塑性交界面处的应力应变作为塑性区的初始值，获得塑性区内的应力及位移解。同时，对水−力耦合作用下的强度及变形参数进行分析。研究结果表明：在考虑水−力耦合作用下，应力减小，收敛和塑性半径均变大，位移与塑性半径提高幅值分别为27.00%和3.17%。

水−力耦合；M−C强度准则；应变软化；逐步位移法；深埋圆形隧道

在工程实践中，在富水软化围岩中开挖隧道不可避免，了解富水软化围岩的应力−应变状态对工程设计与建设具有重要的理论意义和工程应用价值。对水−力耦合作用下的软化围岩受力特性及其稳定性分析也是富水软化围岩工程设计的难点和重点问题之一。虽然渗透力以及水−力耦合作用对软化围岩的应力和位移的影响至今没有明确界定，但工程实践表明，渗透力对水下隧道围岩及其支护系统有显著影响。虽然许多学者对隧道围岩的应力和位移进行了大量研究，但考虑水−力耦合作用隧道围岩尤其是软化围岩的理论解并不多见。……