隧道软弱围岩变形时效性表征及影响因素分析

Characterization and Influence Factors of the Time-Dependent Behaviors of Soft Surrounding Rock

  • 摘要: 为研究隧道开挖过程中围岩变形的时效特性,文章构建了能够反映岩石时间相依特性的弹粘塑性模型,且基于软弱砂岩单轴压缩率敏性室内试验获得了模型参数,并将模型通过 UMAT子程序成功嵌入到有限元软件ABAQUS中,结合杭长高速公路云峰寺隧道围岩变形监测数据反演确定了本构模型综合参数。对该隧道 K106+995 断面围岩流变变形三维数值分析结果表明:锚喷厚度依次取 15 cm、20 cm、25 cm和 30 cm时,其拱顶沉降相对前者依次降低了 2.53%、2.11%和 1.99%,但对围岩水平收敛变化影响相对较弱;当锚喷厚度增加到一定值后,作用已经很微弱;当上台阶以 2 m/d和 3 m/d的开挖速度从 K106+986断面推进 27 m时,K106+986开挖面洞周围岩变形稳定经历的时间则分别为 13.5 d和 9 d ,拱顶处围岩变形分别增加了 5.77 mm和 4.09 mm,相差 1.68 mm,说明开挖速度在短期内所引起的变形之差比较明显,而对围岩变形的长期影响较小。

     

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