黄土隧洞变形及稳定性分析

摘要

以黄土隧洞的应力变形及稳定性分析为研究目标,首先基于考虑黏聚力c值的SMP准则,对原UH模型进行改进,建立了考虑c值的UH模型,使得UH模型能够用于隧洞开挖等问题的分析;然后应用半隐式回映算法对应力进行更新,采用Newton-Raphson算法进行非线性问题的解答,编制了考虑c值UH模型的有限元程序,并将初始超固结比OCR作为参数引入到有限元程序中;进而对一无衬砌黄土隧洞进行了三维有限元分析,比较分析了应用原UH模型、考虑c值的UH模型和Mohr-Coulomb模型计算得到隧洞周围土体的位移。说明了应用考虑c值的UH模型进行隧洞计算分析的合理性,得出了隧洞周围土体的位移变化规律,并应用考虑c值的UH模型研究了隧洞周围土体的应力应变规律,而且应用有限元强度折减法,对隧洞的安全稳定性进行了分析,研究了超固结比与安全稳定性的关系。