[an error occurred while processing this directive]
 
       首 页  |  期刊介绍  |  编委会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  广告合作  |  留言板  |  联系我们 |  English
现代隧道技术 2025, Vol. 62 Issue (2) :39-48    DOI:
理论研究与探讨 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 << [an error occurred while processing this directive] | [an error occurred while processing this directive] >>
圆形隧道围岩滑移线网与强度折减路径关联性分析
(1.深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司,深圳 518003;2.中南大学土木工程学院,长沙 410075;3.中国铁路广州局集团有限公司广州工程建设指挥部,广州 510600)
Analysis of the Correlation between the Slip Line Net and the Shear Strength Reduction Path of Surrounding Rocks in Circular Tunnels
(1. Shenzhen Transportation & Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd. , Shenzhen 518003; 2. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075; 3. Guangzhou Engineering Construction Command Headquarters of China Railway Guangzhou Bureau Group Co., Ltd, Guangzhou 510600)
Download: PDF (7239KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 隧道围岩抗剪强度(c0, tan?0)非等比例折减至极限时,存在无数种可能的临界失稳破坏状态。为此,引入最短路径强度折减理论,应用刚体平动运动单元上限分析方法,借助网格更新、继承策略及非线性规划运算等手段,逐级求解临界容重γcr并使之逼近实际容重γ0,以此实现圆形隧道围岩非等比例强度折减分析。结果表明:(1)运动单元上限分析等比例折减结果与Optum G2软件计算结果吻合良好,可印证围岩滑移线网破坏模式的合理性;(2)不同强度折减比例ξ及路径L均可反演出极限状态强度参数(cs, tan?s)、综合安全系数Fs及其对应的围岩滑移线网;随着折减比例ξ的增大,安全系数Fs与折减路径L先减小后增大,对应的滑移线网主要破坏面则向破坏区域内部收缩,表征破坏特征的刚性块体间的错动效应加剧;(3)不同极限状态点(cs/c0, tan?s/tan?0)对应的围岩滑移线网均具有同等的内部耗散能和抵抗破坏效应,极限线可区分破坏域与安全域,但无法依据上限定理筛选出围岩最不利的失稳破坏状态;(4)应用最短路径强度折减理论发现,极限状态线总存在一条最短折减路径Lmin,对应于围岩最小综合安全系数Fs,min及以滑移线网表征的最不利失稳破坏状态。
Service
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
Email Alert
RSS
作者相关文章
关键词圆形隧道   围岩稳定性   运动单元上限分析   滑移线网   最短路径强度折减     
Abstract: When the shear strength (c0, tan?0) of tunnel surrounding rock is reduced non-proportionally to the limit, there are countless possible critical instability failure states. Therefore, the strength reduction shortest path theory is introduced, and the upper bound method with rigid translatory moving elements (UB-RTME) is applied. Using mesh updating, inheritance strategy, and nonlinear programming computation, the critical unit weight γcr is solved incrementally to approach the actual unit weight γ0. This enables the non-proportional strength reduction analysis of circular tunnel surrounding rock. The results indicate: (1) The proportional reduction results from the UB-RTME match well with those calculated by the Optum G2 software, confirming the reasonableness of the surrounding rock slip line net failure mode; (2) Different strength reduction ratios ξ and reduction paths L can invert the ultimate state strength parameters (cs, tan?s), the comprehensive safety factor Fs, and their corresponding surrounding rock slip line net. As the reduction ratio ξ increases, the safety factor Fs and reduction path L first decrease and then increase,and the corresponding slip line net′s main failure surface shrinks inward, intensifying the dislocation effect between the rigid blocks representing failure characteristics; (3) The slip line net corresponding to different ultimate state points(cs/c0, tan?s/tan?0) has the same internal dissipated energy and resistance to failure effects. The ultimate line can distinguish the failure domain from the safety domain, but cannot identify the most unfavorable instability failure state of the surrounding rock according to the upper bound theorem; (4) The strength reduction shortest path theory shows that there is always a shortest reduction path Lmin in the limit state lines, corresponding to the minimum comprehensive safety factor Fs, min and the most unfavorable instability fai.
KeywordsCircular tunnel,   Surrounding rock stability,   Upper bound analysis of motion unit,   Slip line net,   Shortest path of strength reduction     
基金资助:深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司科研项目(RD201908);中国铁路广州局集团有限公司科技研究开发计划项目(2021K094-Z).
作者简介: 谢勇利(1965-),男,硕士,教授级高级工程师,主要从事工程勘察设计方面的研究工作,E-mail:szxiey@sina.com. 通讯作者:杨 峰(1981-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事隧道与地下工程方面的研究工作,E-mail:yf5754@csu.edu.cn.
引用本文:   
.圆形隧道围岩滑移线网与强度折减路径关联性分析[J]  现代隧道技术, 2025,V62(2): 39-48
.Analysis of the Correlation between the Slip Line Net and the Shear Strength Reduction Path of Surrounding Rocks in Circular Tunnels[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2025,V62(2): 39-48
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2025/V62/I2/39
 
没有本文参考文献
[1] 王志刚.沙滩头隧道不同净距条件下先后行洞相互作用机理研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(1): 183-191
[2] 王圣涛1 张俊儒2 彭 波1 燕 波3.拱隧一体结构跨越巨型溶洞段处治技术研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 263-273
[3] 燕 波 1 张俊儒 2 张新锦 1 彭 磊 1 宁 波 1.基于围岩径向位移释放率的超大断面隧道下穿施工围岩稳定性研究[J]. 现代隧道技术, 2023,60(2): 115-124
[4] 杨 雄 1 孟庆辉 2 李 拼 1 徐灯飞 3 曹 峰 1.铁路车站隧道下穿桩基工程设计与分析[J]. 现代隧道技术, 2022,59(4): 218-225
[5] 张付军 1 胡 俊 2,3 段 宇 4 朱才辉 4.某富水断层隧道涌水治理方案优化分析及工程应用[J]. 现代隧道技术, 2022,59(2): 122-131
[6] 黄迪文 霍宏斌 陈 东.基于优化神经网络的圆形隧道受剪变形分析[J]. 现代隧道技术, 2021,58(6): 102-110
[7] 袁 彬 1 徐凡献 2 廖 欢 3 钟雨田 3 罗 刚 3.结构面空间组合关系对隧道围岩稳定性影响研究[J]. 现代隧道技术, 2021,58(3): 107-114
[8] 代 聪 1,3 何 川 2,3 刘川昆 2,3 郭文琦 2,3.开挖工法对高地应力场软岩隧道围岩稳定性影响的模型试验研究[J]. 现代隧道技术, 2020,57(4): 141-149
[9] 张珂峰.前伏溶洞巷道开挖突水数值模拟研究[J]. 现代隧道技术, 2020,57(3): 99-107
[10] 杨志强 1 方 晶 2 刘湘林 1 郑余朝 2.基于工期目标的单跨四车道市政隧道施工优化研究[J]. 现代隧道技术, 2020,57(2): 184-191
[11] 郭 健 1,2 杨治国 1,2 康逢学 3.基于向量投影响应面法的隧道围岩变形稳定可靠度分析[J]. 现代隧道技术, 2019,56(6): 70-77
[12] 刘明才.隧道超欠挖下锚喷支护系统的稳定性分析[J]. 现代隧道技术, 2019,56(6): 78-84
[13] 孙强强 1 薄景山 1,2 刘红帅 3 景立平 2.隧道对地表地震动放大作用的研究[J]. 现代隧道技术, 2019,56(3): 65-71
[14] 周 磊 朱哲明 刘 邦 赵彦琳 周 琴.裂纹位置与深度对围岩岩体稳定性的影响分析[J]. 现代隧道技术, 2019,56(1): 130-138
[15] 张传庆 1,2 张 洋 3 周 辉 1,2 杨凡杰 1,2 刘 宁 3.深埋软岩隧洞围岩变形控制方法[J]. 现代隧道技术, 2018,55(2): 28-35
Copyright 2010 by 现代隧道技术