考虑围岩蠕变全过程与扩容的深埋隧洞非线性位移解

摘要：

深埋隧洞围岩变形是一个复杂的非线性力学问题,其中岩石的蠕变全过程和扩容是两个重要的影响因素.引入扩容角考虑塑性体积变化的影响,推导Hoek-Brown屈服准则下考虑与不考虑洞周面力的深埋隧洞围岩非线性应力解.借助可描述蠕变全过程行为的河海模型,获得了围岩黏弹塑性区蠕变位移表达式.针对不同NVPB蠕变参数和不同材料参数m值情况,讨论分析了洞周面力与扩容角对隧洞洞壁蠕变位移的影响规律.结果表明:在高地应力作用下,采用非线性蠕变模型描述深埋隧洞围岩蠕变问题可获得蠕变全过程曲线;扩容角增大或洞周面力和材料参数m值减小时,相同时刻隧洞洞壁蠕变位移增大,对围岩长期稳定不利.研究结论对深埋隧洞围岩临崩预报具有一定指导意义.

关键词：深埋隧洞、围岩、蠕变全过程、扩容、H-B屈服准则、非线性蠕变模型

所属期刊栏目：36

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目No.51374112,No.51308234;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目No.SKLGDUEK1304;福建省自然科学基金项目No.2014J01160.

在线出版日期：2015-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1831-1839