圓形隧道圍巖應(yīng)力與位移的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、隧道開挖前巖體處于初始應(yīng)力狀態(tài).開挖后引起圍巖應(yīng)力的重分布,同時(shí)圍巖將產(chǎn)生向隧道內(nèi)的位移,形成新的應(yīng)力場(chǎng),稱之為圍巖的二次應(yīng)力狀態(tài).如果二次應(yīng)力狀態(tài)不能使圍巖保持長(zhǎng)期穩(wěn)定,就必須設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu),從隧道內(nèi)部對(duì)圍巖施加約束,控制圍巖變形,改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài),促使其穩(wěn)定,這就是三次應(yīng)力狀態(tài).對(duì)隧道圍巖各階段應(yīng)力位移狀態(tài)的準(zhǔn)確分析和把握,顯然是進(jìn)行合理可靠的隧道工程設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵. 本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,運(yùn)用彈塑性理論和大型三維巖土數(shù)值

2、軟件FLAC3D,對(duì)圓形隧道從開挖前直到開挖支護(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.主要工作包括: 1.簡(jiǎn)要介紹了FLAC3D的基本原理和主要特點(diǎn)； 2.在假定初始應(yīng)力等向(即側(cè)壓力系數(shù)λ=1)條件下歸納、總結(jié)和推導(dǎo)了二次彈性圍巖應(yīng)力位移狀態(tài)、二次塑性圍巖應(yīng)力位移狀態(tài)以及三次塑性圍巖應(yīng)力位移狀態(tài)的理論解析式； 3.利用FLAC3D模擬分析了圓形隧道各個(gè)階段圍巖的應(yīng)力位移狀態(tài),并與理論解進(jìn)行了