注浆加固和可压缩层联合作用下隧道力学行为研究 |
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引用本文: | 邵珠山,吴奎,胡宏坤,赵南南,秦溯.注浆加固和可压缩层联合作用下隧道力学行为研究[J].应用力学学报,2020(5):2021-2028+2321-2322. |
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作者姓名: | 邵珠山 吴奎 胡宏坤 赵南南 秦溯 |
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作者单位: | 1. 西安建筑科技大学土木工程学院;2. 西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11872287); |
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摘 要: | 根据高地应力深埋隧道的变形特征,以围岩加固和变形能量释放为原则,提出了注浆加固与可压缩层联合支护的方法,建立了基于注浆加固与可压缩层联合作用下的隧道力学模型;推导了在联合作用下隧道应力场和位移场的解析解,并与数值计算结果进行了对比验证。结果表明:围岩的注浆加固和可压缩层的设置均能有效改善衬砌的受力情况。在其他条件保持不变时,衬砌的压力和位移,以及围岩的位移都随着注浆加固层厚度的增大而减小,但压力和位移的减小趋势随着其厚度的增加而趋于平缓。同样地,可压缩层厚度增大可导致围岩变形能量更充分地耗散,衬砌的压力及位移均随着可压缩层厚度的增大而不断减小,该减小趋势随可压缩层厚度的变化趋于平缓。但是,随着可压缩层厚度的增加,围岩的位移却不断增加。另外,隧道变形的改善效果与可压缩层填充材料的力学参数密切相关,当其弹性模量由26MPa增至160MPa时,衬砌位移迅速增加。因此,该填充材料应具备足够的变形能力才能达到吸收围岩变形、改善衬砌受力的目的。
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关 键 词: | 深埋隧道 注浆加固 可压缩层 弹性解 参数分析 |
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