本文關鍵詞： 隧道圍巖 支護結構體系 支護-圍巖動態(tài)作用 支護結構設計　出處：《力學學報》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：作為隧道及地下工程學科的3個基本問題,隧道圍巖穩(wěn)定性、支護-圍巖相互作用和結構體系的動力響應一直都是本學科研究的核心問題,本文圍繞上述問題重點分析了隧道圍巖力學特性及其載荷效應,建立了深淺層圍巖結構力學模型,并通過分析深層圍巖中結構層穩(wěn)定性得到了圍巖特性曲線的解析公式,提出了圍巖結構性特點及載荷效應的計算方法;通過對隧道支護與圍巖作用關系的分析,將支護與圍巖的動態(tài)作用分為4個階段:即自由變形、超前支護、初期支護和二次襯砌階段.由此提出了動態(tài)作用全過程的描述方法;基于廣義與狹義載荷的理念,提出隧道支護具有調(diào)動和協(xié)助圍巖承載基本功能的觀點,明確了兩種功能的實現(xiàn)方式,即通過圍巖加固、超前加固及錨桿支護實現(xiàn)調(diào)動圍巖承載,通過支護結構協(xié)助圍巖承載;針對復雜的隧道支護結構體系,提出了多目標、分階段協(xié)同作用動態(tài)優(yōu)化概念,可使各種支護結構的施作實現(xiàn)時間和空間上的協(xié)調(diào),提高可靠性;針對極不穩(wěn)定的復雜隧道圍巖的安全性特點,建立了3種模式的安全事故機理模型,基于工程響應特點提出了安全性分級的新理念,并形成了分級指標體系和分級方法;針對水下隧道及富水圍巖條件,建立了3種模式的隧道突涌水機理模型,提出了基于圍巖變形控制的安全性控制理論和方法.最后,對本學科發(fā)展的熱點和核心問題進行了分析和展望.
[Abstract]:As three basic problems in the discipline of tunnel and underground engineering, the stability of tunnel surrounding rock, the interaction between supporting and surrounding rock and the dynamic response of structure system are all the core problems studied in this subject. In this paper, the mechanical properties and load effect of tunnel surrounding rock are analyzed, and the structural mechanics model of deep and shallow surrounding rock is established, and the analytical formula of surrounding rock characteristic curve is obtained by analyzing the stability of structure layer in deep surrounding rock. Based on the analysis of the relationship between tunnel support and surrounding rock, the dynamic action of supporting and surrounding rock is divided into four stages: free deformation, advance support, and so on. Based on the concept of broad sense and narrow sense load, the viewpoint that tunnel support has the basic function of mobilizing and assisting surrounding rock bearing capacity is put forward. It is clear that two kinds of functions are realized, that is, through surrounding rock reinforcement, advance reinforcement and bolt support, to mobilize the surrounding rock bearing capacity, and to assist the surrounding rock bearing through the supporting structure; aiming at the complex tunnel support structure system, the multi-objective is put forward. The concept of dynamic optimization of stage-by-stage synergistic action can make all kinds of supporting structures coordinate in time and space, and improve reliability, aiming at the security characteristics of extremely unstable complex tunnel surrounding rock. Based on the characteristics of engineering response, the new concept of safety classification is put forward, and the classification index system and classification method are formed, aiming at the underwater tunnel and water-rich surrounding rock condition, the safety accident mechanism model of three modes is established, and based on the characteristics of engineering response, the classification index system and classification method are formed. In this paper, three models of tunnel water inrush mechanism are established, and the theory and method of safety control based on deformation control of surrounding rock are put forward. Finally, the hot spots and core problems in the development of this subject are analyzed and prospected.
【作者單位】： 北京交通大學隧道及地下工程教育部工程研究中心;
【基金】：國家自然科學基金重點項目資助(U1234210)
【分類號】：U452;TU91

【參考文獻】

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本文編號：1511901