深埋隧洞开挖稳定性评价方法对比研究
2021-04-15徐杭杭赵士文刘仲秋夏晓舟
水力发电 2021年1期
徐杭杭,赵士文,刘仲秋,章 青,夏晓舟
(1.山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271018;2.南京水利科学研究院,江苏南京210029;3.南京瑞迪建设科技有限公司,江苏南京210029;4.河海大学力学与材料学院,江苏南京210098)
0 引 言
我国建有众多的深埋隧洞,开挖过程中均会遇到较大构造应力、高外水压力等多场耦合地质环境问题[1],严重影响其施工进度和过程,并增加突发性工程事故的概率。深埋隧洞开挖稳定性评价作为实际工程中的热点问题,众多学者采用数值模拟方法进行了研究。Tschuchnigg等[2]采用强度折减法和有限元极限分析法对比分析了某二维隧洞安全系数;江权等[3]采用Mohr-Coulomb屈服准则分析了2个典型地下工程的整体安全系数;Chu等[4]采用虚拟应力系数法分析了复杂地层中的双隧道稳定性问题;刘耀儒等[5]利用不平衡力表示地下结构局部失稳情况,采用塑性余能范数定量评价了某隧洞围岩整体稳定性及围岩衬砌效果;介玉新等[6]将加速度概念引入隧洞稳定分析,通过绘制最大加速度等值线确定隧洞围岩各部位的稳定情况。上述研究一般针对无地下水围岩,开挖卸载后隧洞围岩在渗流-应力耦合作用下会引起应力场和渗流场的动态变化,增加其破坏的可能性。
超载法在隧洞工程中应用较少,需要引入此方法与其他评价方法进行对比分析,以得到适应不同地质条件下的隧洞开挖稳定性安全系数。为此,本文基于耦合理论,对某深埋隧洞的初次开挖支护稳定性问题采用不同方法进行综合分析,可为类似工程的设计和施工提供参考。……
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