亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        不同節(jié)理位置及傾角對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響分析

        2020-03-01 05:34:17賀暄
        西部交通科技 2020年6期

        賀暄

        摘要:文章以黃土含節(jié)理地區(qū)隧道開挖為例,采用有限元軟件Midas建立模型,并考慮不同節(jié)理位置和節(jié)理傾角兩種工況,對隧道圍巖變形以及應(yīng)力變化規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明:(1)考慮不同節(jié)理位置時,對于水平位移,節(jié)理的存在會略減小靠近節(jié)理一側(cè)拱腰的最大水平位移;對于豎向位移,節(jié)理的存在使得最大豎向位移向節(jié)理處靠近。節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時,其最大豎向位移比無節(jié)理時分別大8.8%、10.3%和0.3%,節(jié)理在拱肩處應(yīng)力比拱腰和拱頂時圍巖應(yīng)力分別大3.2%和4.0%。(2)節(jié)理傾角為30°、45°、60°和90°時的最大豎向位移值比無節(jié)理時分別大23.0%、14.8%、9.3%和7.4%,隨著節(jié)理傾角的增大,最大豎向位移值逐漸減小;節(jié)理傾角為45°、60°和90°時的最大應(yīng)力比節(jié)理傾角為30°時分別小0.4%、1.1%和2.0%,隨著節(jié)理傾角的增大,最大圍巖應(yīng)力逐漸減小,但整體變化趨勢不大。

        關(guān)鍵詞:隧道工程;黃土;節(jié)理;位移;傾角;應(yīng)力

        0 引言

        節(jié)理是影響巖土穩(wěn)定性的重要因素之一,不同節(jié)理位置和節(jié)理傾角對于隧道工程都有較大的影響,尤其在我國西南地區(qū),遍布的黃土中又常常伴有節(jié)理出現(xiàn),因此,研究黃土中節(jié)理的存在對隧道穩(wěn)定性的影響至關(guān)重要。近年來,國內(nèi)一些學(xué)者對此進行了相關(guān)研究:朱勁、張志強等人[1-2]以沙壩灣隧道靠近洞口偏壓段為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法研究了紅層地區(qū)不同節(jié)理傾角下隧道圍巖力學(xué)響應(yīng)、變形特性;趙作富、王貴君等人[3-4]通過分析隧道不同走向條件下巖層節(jié)理傾角對頂平衡拱內(nèi)層狀圍巖應(yīng)力狀態(tài)的影響,研究節(jié)理傾角對隧道拱頂圍巖穩(wěn)定性的影響,結(jié)果顯示巖層傾斜、隧道走向與巖層走向相同時拱頂圍巖的穩(wěn)定性隨節(jié)理傾角增大而減小,隧道走向與巖層走向垂直時拱頂圍巖的穩(wěn)定性隨節(jié)理傾角增大而增大;馬天輝、賈超等人[5-6]在二軸圍壓條件下,數(shù)值模擬了節(jié)理巖體中隧洞圍巖損傷破壞過程,研究了節(jié)理巖體中隧洞圍巖體的破壞機理,分析了巖體中節(jié)理傾角對隧洞圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律等。

        本文主要以某處黃土含節(jié)理地區(qū)隧道開挖為例,通過采用有限元軟件Midas建立模型,并考慮不同節(jié)理位置和節(jié)理傾角兩種工況,對隧道圍巖變形以及應(yīng)力變化規(guī)律進行了分析,以期研究結(jié)果可為類似工程提供參考和借鑒。

        1 工程概況

        我國西南地區(qū)廣泛分布著黃土,黃土是具有第四紀(jì)中風(fēng)力搬運的黃色粉土沉積物,常伴有節(jié)理發(fā)育等特性。由于節(jié)理的存在,不僅會影響黃土本身的穩(wěn)定性,而且會造成軟土中形成不同方向的軟弱結(jié)構(gòu)面,若在存在節(jié)理的黃土中施工,很容易造成安全事故。某鐵路隧道穿越黃土地區(qū)山嶺,經(jīng)過地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)該建設(shè)地區(qū)節(jié)理較發(fā)育,巖土體比較破碎。隧道最大洞徑為10.6m,高度為9.5m,上覆土體埋深約為37.8~47.6m。為了保證隧道建設(shè)的安全性,本文采用數(shù)值模擬手段,分析了節(jié)理的存在對隧道穩(wěn)定性的影響。

        2 數(shù)值建模

        2.1 模型建立

        如圖1所示,為采用有限元軟件Midas建立的開挖前后數(shù)值模型圖,其中圖1(a)和圖1(b)分別為開挖前和開挖支護后的模型圖。為了減小模型尺寸帶來的影響,建模時模型上表面即為山嶺頂部,隧道中心埋深取48m,模型長寬高分別為50m、10m和80m。網(wǎng)格共計15756個,均采用實體單元,均采用摩爾庫倫本構(gòu)模型。由于本文主要研究節(jié)理的影響,故初支和二次支護一次進行,襯砌厚度為0.35m。節(jié)理采用無厚度的接觸單元模擬,節(jié)理具體形態(tài)與位置在下節(jié)進行詳細(xì)描述。表1給出了土體、節(jié)理以及襯砌的相關(guān)物理力學(xué)計算參數(shù)。

        2.2 不同計算工況建立

        如圖2所示,本文僅考慮一條節(jié)理的情況,并分別探討不同節(jié)理位置以及不同節(jié)理傾角兩種工況的影響。如圖2(a)所示,考慮三種不同垂直節(jié)理位置的影響,分別為拱腰處(A處)、拱肩處(B處)和拱頂處(C處);如圖2(b)所示,考慮4種不同節(jié)理傾角的影響,節(jié)理均通過左側(cè)拱腰處,節(jié)理傾角分別為30°(D1處)、45°(C1處)、60°(B1處)和90°(A1處)。

        3 數(shù)值結(jié)果分析

        3.1 不同節(jié)理位置的分析

        位移是反映隧道穩(wěn)定性以及安全性的重要因素之一。如下頁圖3所示,分別給出了無節(jié)理和有節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時的隧道開挖穩(wěn)定后水平位移以及豎向位移云圖。由圖3(a)可知,當(dāng)無節(jié)理時,隧道位移表現(xiàn)為沿隧道豎直中線兩側(cè)對稱分布,其中拱頂最大豎向位移為83.8mm;當(dāng)節(jié)理在拱腰處時,隧道兩側(cè)拱腰處水平位移最大,且位移方向為遠離隧道方向,同時隧道拱頂位移最大,且拱頂表現(xiàn)為沉降,拱底表現(xiàn)為隆起。觀察圖3(b)云圖可以發(fā)現(xiàn),對于水平位移云圖,節(jié)理的存在會略減小靠近節(jié)理一側(cè)拱腰的最大水平位移;對于豎向位移云圖,節(jié)理的存在使得最大豎向位移向節(jié)理處靠近。圖3(c)、圖3(d)分別為節(jié)理在拱肩和拱頂時的位移云圖,其位移變化規(guī)律與圖3(b)均一致,即節(jié)理的存在會略減小靠近節(jié)理一側(cè)拱腰的最大水平位移以及使得最大豎向位移向節(jié)理處靠近。

        為了對無節(jié)理和有節(jié)理在不同位置處的變形值進行對比分析,下頁圖4提取出無節(jié)理工況下以及有節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時的最大豎向位移值。由圖4可知,無節(jié)理時產(chǎn)生的豎向位移最小,其次是節(jié)理在拱頂時,最大的為節(jié)理在拱肩處。節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時,其最大豎向位移比無節(jié)理時分別大8.8%、10.3%和0.3%。

        隧道開挖會導(dǎo)致圍巖卸荷并釋放壓力,圍巖應(yīng)力是反映圍巖穩(wěn)定性的另一重要因素。如下頁圖5所示,分別為節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時的圍巖拱腰處最大應(yīng)力。由圖5可知,節(jié)理在拱肩處應(yīng)力比拱腰和拱頂時圍巖應(yīng)力分別大3.2%和4.0%。

        3.2 不同節(jié)理傾角的分析

        如圖6所示,分別給出了節(jié)理傾角分別為30°、45°、60°和90°時的隧道開挖穩(wěn)定后水平位移以及豎向位移云圖。由圖6(a)可知,當(dāng)節(jié)理傾角為30°時,節(jié)理以上部分水平位移方向均為負(fù),這與無節(jié)理時水平位移云圖不同;而對于豎向位移云圖,當(dāng)節(jié)理傾角為30°時,導(dǎo)致位移在節(jié)理面發(fā)生突變,節(jié)理面處位移明顯增大。圖6(b)~圖6(d)分別為節(jié)理傾角為45°、60°和90°時的位移云圖,其位移變化規(guī)律與圖6(a)較一致,且隨著節(jié)理傾角的增大,最大豎向位移存在減小的趨勢。

        為了對不同節(jié)理傾角的隧道變形值進行對比分析,圖7提取出節(jié)理傾角分別為30°、45°、60°和90°時的最大豎向位移值。由上節(jié)可知,無節(jié)理時最大豎向位移為83.9mm,則節(jié)理傾角為30°、45°、60°和90°時的最大豎向位移值比無節(jié)理時分別大23.0%、14.8%、9.3%和7.4%,隨著節(jié)理傾角的增大,最大豎向位移值逐漸減小。

        如圖8所示,為節(jié)理傾角分別為30°、45°、60°和90°時的最大應(yīng)力變化圖。由圖8可知,節(jié)理傾角為45°、60°和90°時的最大應(yīng)力比節(jié)理傾角為30°時分別小0.4%、1.1%和2.0%。隨著節(jié)理傾角的增大,最大圍巖應(yīng)力逐漸減小,但整體變化趨勢不大。

        4 結(jié)語

        本文以某黃土含節(jié)理地區(qū)隧道開挖為例,通過采用有限元軟件Midas建立模型,并考慮不同節(jié)理位置和節(jié)理傾角兩種工況,對隧道圍巖變形以及應(yīng)力變化規(guī)律進行了分析,結(jié)論如下:

        (1)考慮不同節(jié)理位置時,對于水平位移,節(jié)理的存在會略減小靠近節(jié)理一側(cè)拱腰的最大水平位移;對于豎向位移,節(jié)理的存在使得最大豎向位移向節(jié)理處靠近。無節(jié)理時位移最小,其次是節(jié)理在拱頂時,最大的為節(jié)理在拱肩處。節(jié)理在拱腰、拱肩和拱頂時,其最大豎向位移比無節(jié)理時分別大8.8%、10.3%和0.3%;節(jié)理在拱肩處應(yīng)力比拱腰和拱頂時圍巖應(yīng)力分別大3.2%和4.0%。

        (2)考慮不同節(jié)理傾角,當(dāng)節(jié)理傾角為30°時,位移在節(jié)理面發(fā)生突變,節(jié)理面處位移明顯增大。節(jié)理傾角為30°、45°、60°和90°時的最大豎向位移值比無節(jié)理時分別大23.0%、14.8%、9.3%和7.4%,隨著節(jié)理傾角的增大,最大豎向位移值逐漸減小;節(jié)理傾角為45°、60°和90°時的最大應(yīng)力比節(jié)理傾角為30°時分別小0.4%、1.1%和2.0%,隨著節(jié)理傾角的增大,最大圍巖應(yīng)力逐漸減小,但整體變化趨勢不大。

        參考文獻:

        [1]朱 勁,徐幼建,許瑞寧.不同節(jié)理傾角對紅層地區(qū)偏壓隧道圍巖穩(wěn)定性的影響[J].四川建筑,2015,35(2):91-93.

        [2]張志強,何本國,關(guān)寶樹,等.節(jié)理巖體隧道圍巖穩(wěn)定性判定指標(biāo)合理性研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2012,49(1):12-19.

        [3]趙作富,陳 建,胡國軍,等.巖層傾角與隧道走向間關(guān)系對大斷面隧道圍巖穩(wěn)定性的影響[J].公路與汽運,2014(5):190-194.

        [4]王貴君,任楊茹.節(jié)理特性對隧道圍巖穩(wěn)定性影響的研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,46(1):103-107.

        [5]馬天輝,張文東,徐 濤.節(jié)理巖體中隧洞圍巖的損傷破壞機理[J].東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013(10):1485-1489.

        [6]賈 超,廉明遠,李 輝.開挖走向?qū)δ彻?jié)理隧洞塊體穩(wěn)定性的影響[J].人民黃河,2016(4):106-108.

        国自产拍偷拍精品啪啪一区二区 | 一区二区三区放荡人妻| 久久国产精久久精产国| 国产女人91精品嗷嗷嗷嗷| 国产在线观看免费不卡视频| 日韩在线观看入口一二三四 | 依依成人精品视频在线观看| 中文字幕精品一二三区| 亚洲一区二区视频免费看| 在线麻豆精东9制片厂av影现网 | 丰满的少妇av一区二区三区| 精品国内在视频线2019| 真人男女做爰无遮挡免费视频| 国产精品欧美成人片| 五月开心六月开心婷婷网| 欧美人与禽2o2o性论交| 国产午夜福利精品久久2021| 又色又爽又黄的视频网站| 国产三级精品三级在线专区| 久久综合九色综合久99| 大地资源中文第三页| 国产毛片一区二区日韩| 中文字幕本久久精品一区| 亚洲av无码专区首页| 亚洲AV肉丝网站一区二区无码| 国产三级视频在线观看国产| 中文字幕日韩精品有码视频| 国产乱人伦av在线无码| 波多吉野一区二区三区av| 人妻少妇精品视中文字幕免费| 精品国内在视频线2019| 国产又黄又爽视频| 亚洲精品乱码久久麻豆| 日韩 无码 偷拍 中文字幕| 免费无码又爽又刺激网站| 丝袜人妻无码中文字幕综合网| 免费一区二区在线观看视频在线| 亚洲国产av无码专区亚洲av| 99视频在线国产| 国产精品久久一区二区蜜桃| 国产精品永久在线观看|