基于横观各向同性模型的片岩隧洞稳定性研究

摘要：

以四川大渡河丹巴水电站引水隧洞为研究对象,结合三轴试验和自主研发的空间多角度片理抗拉强度测试技术,对不同片理夹角下石英云母片岩的力学参数进行测定,得出石英云母片岩的弹性模量、c和φ与围压之间的关系,并分别给出干燥和饱和条件下各力学参数围压敏感性排序.通过表征各向异性的参数k1、k2,对不同片理夹角下石英云母片岩的各向异性与围压的关系进行评价,并进一步指出不同高度岩样抗拉强度随片理角度的变化规律.采用横观各向同性本构模型,通过设定材料主轴空间方位,可模拟片理空间任意角度展布的岩体.针对大区域模型存在的不足,提出一种主应力构造精细应力场的新方法,避免了大模型的应力边界效应,可方便快捷对局部区域进行精细应力构造.根据片理走向及不同倾角选定15个不同片理空间展布模型进行计算分析,分别得出应力、位移、塑性区随片理角度的变化规律,并指出不同片理展布条件下的最不利工况.

关键词：石英云母片岩、横观各向同性模型、物理力学参数、应力场、隧洞围岩稳定性、片岩隧洞

所属期刊栏目：30

分类号：TV732.3;U451.2(水能利用、水电站工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51439003、51579138;国家自然科学基金杰出青年人才计划项目2018CFA065;三峡大学硕士学位论文培优基金项目2019SSPY035

在线出版日期：2019-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：221-229