考虑温度效应的板岩隧道围岩蠕变变形规律研究

摘要：

隧道开挖后,围岩应力重新分布,产生蠕变变形现象,常会引起大变形、塌方、冲击地压等灾害.为解决此问题,进行了0～120 d的围岩位移、温度现场监测试验,预测和评价板岩隧道围岩的长期稳定性.首先,基于监测位移和温度变化规律,建立改进的Harris温度-时间关系表达式;然后,嵌入Heard幂律型蠕变模型,得到一个新的考虑温度效应的改进Heard蠕变本构模型;最后,模拟围岩0～120 d监测位移,验证所建模型的可行性,并预测围岩在500 d后的蠕变变形规律.研究表明:1)隧道开挖后围岩应力释放,围岩处于受拉状态蠕变累积;2)围岩位移大致表现为幂律型累积规律,0～60 d累积速率较快,60 d后累积速率逐渐变缓,120 d时位移时程曲线趋于收敛,最大位移达-9.93 mm,最小位移为-0.05 mm;3)围岩监测温度与时间呈现反比例衰减关系,随着时间的增长温度逐渐降低.改进后的Harris模型考虑了温度效应,能较准确地反映围岩温度与蠕变时间之间的关系,可为隧道后期正常营运提供一定的理论参考.

关键词：公路工程;板岩隧道;围岩;蠕变;监测;Harris函数;Heard模型

所属期刊栏目：43

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金41977227

在线出版日期：2022-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：90-98