考虑岩体流变的隧道锚长期稳定性研究.pdf

《考虑岩体流变的隧道锚长期稳定性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第11期长江科学院院报Vo1．31No．1l2014年11月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteNov．2014DOIl10．3969／j．issn．1001—5485．2014．11．003考虑岩体流变的隧道锚长期稳定性研究付建军，蒋武军，赵海斌。梅松华(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)摘要：岩体流变是隧道锚长期稳定性研究重点之一。以FLAC软件中CVISC流变模型为理论基础，通过单轴压缩流变试验

2、及接触面长期抗剪强度试验获得与岩体流变相关的力学参数，并将CVISC模型和获得的参数融入依托工程数值仿真模型，进行长期稳定性分析。分析结果显示：隧道锚在1倍设计主缆力施加后100a内，锚塞体、围岩及锚塞体与围岩接触面长期变形小，较符合工程设计安全要求。上述研究思路与结果可为类似工程研究提供参考。关键词：隧道锚；长期稳定性；单轴压缩流变；接触面长期抗剪强度；锚塞体中图分类号：0319．56文献标志码：A文章编号：1001—5485(2014)11—0012—05模型串连而成的复合黏弹塑性模型CVISC模型，其1问题的提出及研究思路一维应力状态下的流变模型如图1所示。该模型由马

3、克斯韦尔模型、开尔文模型和一个塑性元件串连隧道锚锚塞体的作用主要是将桥梁设计的主缆而成。为岩土体应力，E，E，，77分别为弹性力传递于山体中的稳定围岩，从而形成锚塞体和围模量、黏弹性模量、马克斯韦尔黏性系数和开尔文黏岩共同受力体。而围岩体是一种流变性材料，具有性系数，为岩土体材料的屈服强度，，，分别长期时效性，这就给隧道锚工程安全稳定分析带来为马克斯韦尔体、开尔文体的应变和塑性应变。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

4、考虑文献调研、专家咨询、工程类比等成果，拟采用研图1FLAC。中的CVISC模型图Fig．1CVISCmodelinFLAC。。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2．2CVISC模型流变参数识别FLAC如软件中的接触面单元模拟锚塞体与围岩的接流变模型参数可由单轴压缩流变试验获得，触关系；②采用FLAC如软件中的CVISC黏弹塑模型岩石的压缩流变是指岩石在轴向压缩状态下表现出模拟围岩的长期流变作用，采用单轴压缩流变试验获来的变形随时间增长而变化的力学特性。单轴流变得CVISC黏弹塑模型中相关参数；③将CVISC黏弹试验方法

5、及流程如下所述。塑模型及长期接触面模型融入概化的依托工程隧道2．2．1试验方法锚模型中，通过仿真分析获得设计主缆力正常工作条岩石试件取自于左锚锭洞深42m处弱风化粉件下围岩、锚塞体的位移变化规律以及稳定性评价。砂质泥岩。将试件加工分组，在天然状态下进行单轴压缩流变试验。选取6块试件进行单轴压缩流变试验，以确定岩石的长期强度。岩石的单轴压缩流2CVISC模型及参数识别，变试验是在3台大型土工压缩仪上同时进行，压缩2．1CVISC模型理论基础仪的最大加载能力为1000kN，由数显千分表与荷FLAC。软件中的Burgers模型与Mohr．Coulomb重传感器自动采集试件的变形与

6、施加的应力。试验收稿日期：2014—07—22；修回日期：2014—08—21基金项目：中国电力建设集团有限公司科技项目(SD2013—14)作者简介：付建军(1983一)，湖南浏阳人，高级工程师，博士，主要从事滑坡(地下洞室等)监测、设计及稳定分析技术研究，(电话)0731—87520527(电子信箱)fjj77tsl@126．corn。长江科学院院报2014芷Beijing：B~ihangUniversityPress，1989．(inChinese))参考文献：[8]周德培．流变力学原理及其在岩土工程中的应用[1]李化敏，李振华，苏承东．大理岩蠕变特性试验研究[M]．

7、成都：西南交通大学出版社，1995．(ZHOUDe—pei．PrincipleofRheologicalMechanicsandItsApplica—[J]．岩石力学与工程学报，2004，23(22)：3745—3749．(LIHua—min，LIZhen—hua，SUCheng—dong．Tes—tioninGeotechnicalEngineering[M]．Chengdu：South—tingStudyonCreepCharacteristicsofMarble[J]．Chi—westJiaotongUniv