巖質隧道開挖面空間效應及支護優(yōu)化

目 錄
《博士后文庫》序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內外研究現狀 9
1.2.1 巖石強度特性研究現狀 9
1.2.2 收斂約束法研究現狀 9
1.3 本書主要研究內容 14
第2章 深埋圓形巖質隧道彈一脆一塑性分析 15
2.1 基本假定 15
2.2 半徑相關的塑性區(qū)彈性模量 17
2.3 圍巖塑性區(qū)位移及特征曲線 19
2.3.1 塑性區(qū)彈性應變定義 20
2.3.2 圍巖特征曲線 21
2.3.3 可比性分析 22
2.4 對塑性區(qū)位移解答的驗證 22
2.4.1 與統(tǒng)一彈塑性有限元數值解比較 22
2.4.2 與廣義Hoek-Brown經驗強度準則解比較 24
2.5 參數影響分析 26
2.5.1 中間主應力 26
2.5.2 脆性軟化 28
2.5.3 剪脹特性 29
2.5.4 塑性區(qū)彈性模量 30
2.5.5 塑性區(qū)彈性應變 35
2.6 本章小結 40
第3章 隧道開挖面空間效應的位移釋放系數法 42
3.1 開挖面空間效應 42
3.2 位移釋放系數及公式 44
3.3 位移釋放系數比較 46
3.3.1 分類比較 46
3.3.2 開挖面空間效應比較 47
3.4 支護壓力及圍巖穩(wěn)定變形確定 54
3.4.1 位移釋放系數不同 57
3.4.2 支護施作距離不同 59
3.4.3 收斂約束要求不同 61
3.5 本章小結 62
第4章 隧道開挖面空間效應方法比較及應用 64
4.1 理論基礎 64
4.2 T-N(09)支護力系數 65
4.2.1 來源及公式 65
4.2.2 空間效應實現 66
4.2.3 因素影響分析 67
4.3 V-D(09)位移釋放系數 68
4.3.1 來源及公式 68
4.3.2 空間效應實現 69
4.3.3 因素影響分析 70
4.4 空間效應方法比較 70
4.4.1 定性比較 70
4.4.2 定量比較 71
4.5 收斂約束比較 72
4.6 參數影響分析 75
4.6.1 中間主應力 75
4.6.2 脆性軟化 77
4.6.3 剪脹特性 79
4.6.4 塑性區(qū)彈性模量 80
4.6.5 塑性區(qū)彈性應變 83
4.7 本章小結 86
第5章 隧道圍巖自承載能力諢價 87
5.1 巖體自承載系數 87
5.2 巖體縮孔自承載系數 89
5.3 巖體擴孔自承載系數 91
5.4 參數影響分析 92
5.4.1 應力狀態(tài)和孔壁壓力 92
5.4.2 黏聚力和內摩擦角 94
5.4.3 中間主應力和剪脹特性 96
5.5 彈脆塑性隧道圍巖自承載系數 98
5.5.1 支護力和材料模型 99
5.5.2 中間主應力 101
5.5.3 脆性軟化 101
5.5.4 剪脹特性 102
5.5.5 塑性區(qū)彈性模量 103
5.6 本章小結 104
第6章 軟巖隧道最優(yōu)支護計算及比對 106
6.1 基本理論 106
6.1.1 軟巖流變控制原則 106
6.1.2 軟巖穩(wěn)定蠕變準則 106
6.1.3 統(tǒng)一強度理論 107
6.2 最優(yōu)支護計算 108
6.2.1 彈塑性應力 108
6.2.2 最優(yōu)支護力 109
6.2.3 允許最大位移 110
6.3 適用條件及應用步驟 111
6.3.1 適用條件 III
6.3.2 應用步驟 112
6.4 可比性分析和應用實例 113
6.4.1 可比性分析 113
6.4.2 應用實例 113
6.5 參數影響分析 114
6.5.1 中間主應力 114
6.5.2 長期強度 115
6.5.3 抗剪強度參數 116
6.6 本章小結 119
第7章 隧道結構強度理論效應與參數取值 120
7.1 常用準則的平面應變統(tǒng)一方程 120
7.1.1 Mohr-Coulomb準則 120
7.1.2 Tresca準則 121
7.1.3 Von Mises準則 121
7.1.4 Drucker-Prager系列準則 122
7.1.5 Mogi-Coulomb準則 123
7.1.6 廣義Matsuoka-Nakai準則 123
7.1.7 廣義Lade-Duncan準則 124
7.1.8 統(tǒng)一強度理論準則 125
7.1.9 準則的統(tǒng)一方程 125
7.2 隧道圍巖彈塑性新解 127
7.3 可比性分析 130
7.4 參數影響分析 131
7.4.1 強度理論效應 131
7.4.2 剪脹特性 135
7.4.3 塑性區(qū)彈性應變 139
7.5 巖石強度參數取值方法 143
7.6 本章小結 147
第8章 結論和展望 149
8.1 結論 149
8.2 展望與建議 150
參考文獻 152
編后記 164