论文摘要
隧道施工引起的地面沉陷、建筑物开裂、损坏等问题已经成为我国隧道建设中普遍关注的问题,因此对隧道围岩应力和位移变化规律的研究具有重要的理论和现实意义。本文首先研究和分析了隧道围岩的力学特性,推导和归纳了隧道开挖后无支护弹塑性二次围岩应力位移状态以及支护塑性二次围岩应力位移状态的理论解析式,然后以山西吕梁临清隧道为实例,通过选取该隧道两个不同断面处围岩为研究对象,运用FLAC3D软件分别模拟弹性状态下、塑性状态下、以及有支护塑性状态下的围岩应力和位移。在模拟无支护弹塑性二次围岩应力位移以及支护塑性二次围岩应力和位移过程中,检测并记录了隧道顶点、隧道X轴上若干单元节点以及X轴上若干单元应力和位移的变化,并在模型运算平衡后,绘制了围岩不同状态下应力与位移的曲线图,通过对检测点的数值模拟解和理论解析解的比较分析,得出不同状态下隧道围岩径向正应力、切向正应力以及径向位移随隧道径向距离的变化规律。本文最后通过选取不同的围岩剪胀角进行数值计算,分析了围岩剪胀性对隧道围岩应力和位移的影响。
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