考虑弹性模量劣化的洞室围岩弹塑性分析

摘要

洞室开挖伴随岩体参数的劣化,描述参数的劣化对指导工程实践具有重要意义。为描述变形参数的劣化,基于霍克-布朗准则,利用损伤门槛值表征弹性模量劣化程度,通过泰勒级数简化求解含损伤门槛值的平衡方程得到塑性区半径解析解并给出损伤门槛值的取值方式,结合有限差分软件FLAC^(3D)对比验证了公式合理性。基于常弹性应变和变弹性应变2种假设,联合非关联流动准则获得了含损伤门槛值的塑性区位移表达式。最后,通过算例分析了不同参数下塑性区半径及洞壁位移变化规律。结果表明:劣化越严重,洞室越容易失稳;随着损伤门槛值增大,2种假设下的位移差值和塑性区半径逐渐增加,常弹性应变假设得到的位移偏小。为避免洞室失稳破坏,要重视支护的施作。