基于Hoek_Brown准则的隧洞围岩变形研究.pdf

第32 卷第1 期 岩 土 力 学 Vol.32 No. 1 2011 年1 月 Rock and Soil Mechanics Jan. 2011 文章编号：1000－7598 (2011) 01 －0063 －07 基于 Hoek-Brown 准则的隧洞围岩变形研究 1 2 温 森 ，杨圣奇 （1. 河南大学 土木建筑学院，河南 开封 475004 ；2. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州221008 ） 摘 要：由于在许多实际条件下，比如节理岩体中，线性的M-C 准则不太适用，非线性的Hoek-Brown 比较适用，因此， 可以尝试使用这一非线性屈服准则对洞室变形进行研究。研究隧洞变形时，将围岩分为弹性区、应变软化区、塑性流动区。 采用Hoek-Brown 准则和非关联流动法则对洞室变形进行了理论推导；软化区域围岩参数随着塑性变形增加而变化，解析法 难以求得应力，采用龙格－库塔方法进行数值计算，求解得到塑性软化区和流动区半径，并最终求得洞室变形。通过算例计 算表明，在不考虑软化区和流动区时，方法和 Carranza-Torres 计算结果相差甚小；随着原岩应力的增加，膨胀角对洞室变 形的影响增大。 关 键 词：隧洞；Hoek-Brown 准则；应变软化区；塑性流动区；龙格－库塔方法 中图分类号：TD 853.34 文献标识码：A Study of deformations of surrounding rock of tunnel based on Hoek-Brown criterion 1 2 WEN Sen ，YANG Sheng-qi （1. School of Civil Engineering and Architecture, Henan University, Kaifeng, Henan 475004, China; 2. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221008, China ） Abstract: In many practical situations, for instance, in jointed rock mass, linear M-C yield criterion may not be justified and a nonlinear Hoek-Brown yield criterion would be more appropriate, so it is necessary to attempt to calculate deformation of tunnel by the criterion. The surrounding rock is divided into three zones: elastic zone, strain softening zone and plastic flow zone. Theoretical derivation on deformation is carried out by Hoek-Brown criterion and non-associated flow rule. Parameters of surrounding rock in strain softe