文档介绍：:1004—3918(2010)09—1153—04地下圆形隧道开挖卸荷围岩弹塑性分析王新波L2,潘晓明(1•同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;2,核工业井巷建设公司,浙江湖州313000)摘要:针对地下圆形隧道,在分析开挖卸荷的基础上,分别给岀了弹性和弹塑性围岩二次应力的计算表达式•在弹性不同侧压力条件下,分析了围压切向应力分布规律,当A>,圆形隧洞围岩将不出现拉应力.”・3围岩处于弹塑性状态时,考虑圉岩稳定的前提下,扩大塑性区半径R,就可降低维持极限平衡状态所需的支护抗力P,:围岩;二次应力;弹塑性分析;支护压力中图分类号:TU452文献标识码:A地下隧道围岩应力及变形是指隧道开挖卸荷后在洞周围岩体中所岀现的应力及变形,其值与岩体的初始应力状态,隧洞的形状及位置,支护时间及支护的几何特性,力学性质等因素有关【1_3】•在洞室周边岩体进入塑性状态的前提下,对洞室围岩弹塑性区应力一应变关系进行分析,可以更为准确地对圉岩与支护的相互作用和对支护强度进行计算,验算•本文通过对隧道围岩进行弹塑性分析,根据隧道围岩塑性应力分布规律,围岩压力(支护抗力),洞室围岩塑性区半径表达式,进一步判定它们之间的相互关系,,多是以下述假定为前提:①围岩为均质的,各向同性的连续介质;②只考虑自重造成的初始地应力场;③隧洞形状是圆形的;④隧洞位于一定的深度,,即A=/uy则如图1所示,在围岩开挖半径为0的圆形洞室后,在不考虑支护力时,其弹性二次应力状态可用下式表达【]:塑性区,-plasticanalysismodelofcircularcaveforsurroundingrocks收稿日期:2010—05—24基金项目:中国博士后科学基金项目(20080440652)作者简介:王新波(1978一),男,浙江湖州人,工程师,硕士研究生,■河南科学第28卷第9期应力场:O*y[(l—)(1一A)+(l+3a4)x(l—A),手[(1)(1+364)(lc0s20],下二一,cZry|(l—A)X(l+2—3)sin20],式中:u=alr,口为开挖抗道洞室的半径为围岩内任意一点的极坐标;为初始地应力;,有0Hr=O,tT日二[(1+A)一2(1一A)c0s2,f&=0・当A二1时,o-o=O;A<l时,o”o<O,(A=o,},,1),,并出现应力集中•围岩的塑性或破坏状态有两种情况:一是围岩局