盾构隧道环间接头弯曲状态非线性研究

为探明盾构隧道环间接头抗弯性能在纵向弯矩、轴力组合作用下的状态非线性规律,将环间接头力学行为划分为7种变形模式及3种受力状态,分别推导了环间接头转角-纵向弯矩-纵向轴力三者关系的解析表达式与环间接头在不同弯曲状态间转变时的临界内力表达式,并以三维有限元计算对本文提出的解析公式进行验证。研究结果表明:盾构隧道特有的“管片环+接头”非连续结构形式导致环间接头弯曲行为具有状态非线性特征,不同弯矩、轴力组合作用下,盾构隧道环间接头变形模式于不同状态间转变并伴随抗弯刚度突变;纯弯作用下环间接头抗弯刚度为定值,轴向压力可使接头抗弯刚度较纯弯时提高数倍乃至无穷大;拉弯作用下接头抗弯性能维持在两个固定水平值之间,接缝面被完全拉开时环间接头抗弯刚度会随之被削弱数倍。     

基于随机裂隙网络研究溶洞方位对隧洞渗流场影响

在喀斯特地区,岩体常伴有不同发育程度的裂隙。裂隙的存在弱化了围岩的连续性,当隧洞穿越岩溶区时,裂隙成为地下水渗流的通道,影响隧洞稳定性。通过离散元软件,利用蒙特卡罗随机原理,根据实际裂隙几何参数统计数据,构建随机裂隙网络,基于随机裂隙网络分析隧洞穿越岩溶区时溶洞的方位对隧洞渗流场的影响,通过洞周渗流量及裂隙水压力分布规律,提出了溶洞恒压区与隧洞低压区裂隙水渗流模式,以此为基础进一步分析不同间距下溶洞对隧洞渗流场的影响。