膨胀岩隧道围岩压力简化计算方法

doi:10.16058/j.issn.1005-0930.2022.03.016

CORC > 兰州理工大学 > 兰州理工大学 > 土木工程学院

	膨胀岩隧道围岩压力简化计算方法
	董建华 1,2; 于小燕 1,2
刊名	应用基础与工程科学学报
	2022-06-07
卷号	30 期号:03 页码:712-735
关键词	膨胀岩隧道膨胀率蒙脱石围岩压力 MATLAB语言流变本构方程 Laplace变换
ISSN号	1005-0930
DOI	10.16058/j.issn.1005-0930.2022.03.016
英文摘要	围岩压力分析是膨胀岩隧道稳定的前提，而岩石的膨胀性与流变性又是影响围岩压力的主要因素，因此，可通过膨胀岩的黏土矿物分析围岩压力.而膨胀岩中蒙脱石类矿物是影响膨胀性和流变性的决定性因素.首先以膨胀岩中的蒙脱石为研究对象，根据晶格膨胀理论和粒间膨胀理论，得出考虑含水率和蒙脱石含量的膨胀率表达式.同时，根据蒙脱石矿物结构和流变理论，得出膨胀岩的流变本构方程，为分析膨胀岩隧道围岩压力的分布特点提供理论基础；以膨胀率表达式和流变本构方程为理论基础，根据弹性理论和协同变形理论，推导出膨胀作用下隧道围岩压力的弹性解析解，进一步，根据对应性原理和拉氏逆变换，得到膨胀岩隧道围岩压力的黏弹性解析解；为了验证给出计算方法的可靠性，基于上述膨胀率表达式和流变本构方程，建立膨胀岩控制方程，采用有限元法，并使用MATLAB语言编写计算程序进行求解.结合算例对比分析得出：膨胀岩隧道围岩压力的理论解与数值解相差较小，证明膨胀岩隧道围岩压力理论计算的合理性；计算结果显示在一定吸水范围内，围岩压力随着蒙脱石含量、膨胀岩含水率的增大而增大.
URL标识	查看原文
语种	中文
出版者	Editorial Board of Journal of Basic Science and
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/158183]
专题	土木工程学院
作者单位	1.兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室; 2.兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
推荐引用方式 GB/T 7714	董建华,于小燕. 膨胀岩隧道围岩压力简化计算方法[J]. 应用基础与工程科学学报,2022,30(03):712-735.
APA	董建华,&于小燕.(2022).膨胀岩隧道围岩压力简化计算方法.应用基础与工程科学学报,30(03),712-735.
MLA	董建华,et al."膨胀岩隧道围岩压力简化计算方法".应用基础与工程科学学报 30.03(2022):712-735.