海底岩溶隧道损伤-渗流耦合机制及其应用

海底岩溶隧道损伤-渗流耦合机制及其应用

论文摘要

目的分析多场耦合作用下海底岩溶隧道稳定性.方法建立基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤-渗流耦合模型,通过ABAQUS软件中Umat子程序接口实现了模型的有限元计算,利用该模型对大连海底岩溶隧道进行数值计算.结果溶洞作用下地表沉降曲线在开挖面中线两侧存在较大差异,随着上覆海水压力的增加,沉降最大值出现小幅增长,其位置逐渐向溶洞中线处偏移;当施加充填水压时,地表沉降值、开挖面附近围岩位移值和衬砌最大主应力值均发生明显变化;随着充填水压的加载,隔水岩体的损伤值和损伤区域逐渐增大,渗透系数成数量级增长,形成的导水通道为开挖面发生突水突泥灾害埋下了隐患.结论计算结果对岩溶区隧道监测和突水灾害防治具有指导意义.

论文目录

  • 1 岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型
  •   1.1 岩石弹塑性损伤耦合模型
  •   1.2 岩石损伤演化方程
  •   1.3 岩石应力-渗流耦合模型
  • 2 耦合模型数值积分算法
  •   2.1 弹塑性损伤本构积分算法
  •     (1)弹性预测
  •     (2)塑性修正
  •     (3)损伤修正
  •   2.2 一致切线模量表达式
  • 3 工程算例
  •   3.1 工程概况及水文地质条件
  •   3.2 有限元计算模型
  •   3.3 计算结果分析
  •     3.3.1 围岩位移及衬砌内力分析
  •     3.3.2 损伤、渗流场分析
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 许梦飞,姜谙男,李兴盛

    关键词: 准则,损伤渗流耦合模型,海底岩溶隧道,充填水压,导水通道

    来源: 沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 大连海事大学道路与桥梁工程研究所,中铁一局第二公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51678101)

    分类号: U452.1

    页码: 1027-1035

    总页数: 9

    文件大小: 2973K

    下载量: 91

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