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地形偏压条件下隧道初始应力场及二次应力场分布特征
  • ISSN号:1672-7029
  • 期刊名称:《铁道科学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U458.1[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]中南大学土木工程学院,湖南长沙410075, [2]高速铁路建造技术国家工程实验室,湖南长沙410075, [3]湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201
  • 相关基金:基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2011CB013802);国家自然科学基金资助项目(50808176);湖南省研究生创新基金项目(CX20108094)
中文摘要:

为获得地下偏压条件下地层初始应力场和隧道开挖后二次应力场的分布特征,根据通常的工程地质参数取值范围,设置典型值,结合理论推导,分析偏压隧道地层初始应力场与地表倾角和泊松比的关系,研究偏压隧道二次应力场沿隧道径向和切向的分布规律。研究结果表明:相对于水平地表,偏压地形改变了地层应力场的分布状态,初始应力场便存在剪应力,且随偏压角度的增大而增大,而隧道开挖后,当偏压角度大于20°时,二次应力场中便有拉应力区域出现;各特征方向应力随离隧道中心距离的增加而减小,直至2倍洞径处;30°角度偏压时的最大剪应力约为无偏压时的2倍,主要发生在拱顶、仰拱和边墙部位,应为加固处理的重点区域。

英文摘要:

In order to obtain the distribution characteristics of primary and secondary stress field in terrain bias tunnel, the relationship among primary stress field and partial pressed angle and Poisson' s ratio was analyzed, and the distribution laws of secondary stress field along the radial and tangential direction in terrain bias tunnel were studied by theoretical derivation and calculation with typical values of engineering geology. The results show that terrain bias changes the stress field condition in compaison with the horizontal ground surface; shear stress appears in primary stress field and increases with the increase of the partial pressed angle; moreover, after the tunnel excavation, tensile stress appeares in the secondary stress field when the partial pressed angle exceeds 20°, and the stress on typical direction declines with the distance from tunnel center till to 2 times of tunnel span; the maximum shear stress under 30° partial pressed angle is twice of horizontal ground surface and occurs on vault, inverted arch and side wall, so these areas should be put emphasis on reinforcement.

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期刊信息
  • 《铁道科学与工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:中南大学 中国铁道学会
  • 主编:余志武
  • 地址:长沙市韶山南路22号
  • 邮编:410075
  • 邮箱:JRSE@mail.csu.edu.cn
  • 电话:0731-82655133
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7029
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1423/U
  • 邮发代号:42-59
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5570