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深埋隧洞开挖造成的应力变化过程
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:《中南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU457[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,地下建筑与工程系,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金、雅砻江水电开发联合研究基金重点资助项目(50639090)
中文摘要:

采用应力路径定义的安全系数计算方法,以锦屏二级水电站引水隧洞为例,采用FLAC^3D软件分析深埋隧洞开挖造成的应力路径和安全系数变化过程。研究结果表明:在深埋隧洞开挖过程中,拱顶、边墙和仰拱围岩的主应力、应力路径和安全系数变化规律基本一致;开挖面在监测断面2倍洞直径之内时,开挖开始引起监测断面处应力变化,在1倍洞直径之内时,变化则比较明显:在监测断面前约0.3倍洞直径时,会引起应力急剧变化;随着隧洞的开挖,围岩主应力的方向也会发生旋转,最大主应力方向最终旋转为隧洞的切向,中间主应力方向旋转为隧洞的轴向,最小主应力方向旋转为隧洞的径向;当开挖面通过监测断面后,安全系数趋于稳定值,且大于1,说明该隧洞在此种支护措施下是安全的。

英文摘要:

Based on the calculation method for safety factor using stress path, the evolutions of stress path and safety factor for diversion tunnel of Jinping hydropower station were analyzed by FLAC^3D software. The results show that the evolution rules of principle stress, stress path and safety of surrounding rock of crown, side wall and inverted arch are similar. The change of stress at monitoring plane starts to occur when the distance between excavating face and monitoring plane is about 2 times of diameter, and the change is more obvious when the distance is about 1 times of diameter. And the stress changes suddenly when the excavating face is about 0.3 times of diameter ahead of monitoring plane. The stress rotates with the excavating face advancing, the orientation of the first principle stress rotates to tangential direction, the orientation of the second principle stress rotates to longitudinal direction, and the orientation of the third principle stress rotates to radial direction. The safety factor decreases gradually to a stable value which is larger than 1 when the excavating face passes the monitoring plane, and the tunnel is safe with the supporting measurement.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874