基于蠕变影响的红砂岩围岩抗力系数的计算

摘要

基于Winkler局部变形理论,将围岩划分为能够考虑蠕变效应的3个有限环模型.在应力-应变全过程曲线的基础上,采用伯格斯(Burgers)蠕变力学模型来模拟粘弹性区的蠕变变形,推导了考虑围岩蠕变效应的围岩抗力系数公式.为研究红砂岩隧道衬砌设计的围岩抗力特性,以沪昆高速铁路特大断面隧道——店塘边隧道红砂岩段为工程依托,分别计算了该段围岩有无考虑蠕变效应的抗力系数值,得到了以下结果:考虑红砂岩的蠕变效应后,围岩抗力系数值有所降低,当红砂岩段围岩软弱破碎、出现塑性流动变形时,围岩抗力系数并不为零,围岩仍具有分担荷载的能力.这一研究结果能够对隧道衬砌设计提供一定的理论指导.