强度折减法在单洞室稳定性分析中的失稳判据比较

针对应用强度折减法对单洞室稳定性分析中临界失稳判据不统一的现状,基于Flac 3D软件建立围岩、埋深、洞室断面形状不同的模型,对强度折减法中广泛使用的计算不收敛判据、特征点位移突变判据、塑性区贯通判据加以比较。结果表明:单洞室塑性区围绕开挖面成片存在,不宜直接作为临界失稳的判据;在土质围岩和岩质围岩中三种断面形式的洞室基于不收敛判据求得的围岩安全系数均比特征点位移突变判据求得的围岩安全系数要大;基于不收敛判据求得的围岩安全系数对应的沉降位移均已处于无限塑性流动阶段,建议采用特征点位移突变判据求解单洞室围岩安全系数。

基于高效保角变换的单个复杂洞室围岩应力场解析解研究

基于高效的、边界点搜索的地下洞室外域映射函数解法,以及柯西积分公式和弹性力学中的复变函数解法,简化并总结求解单个复杂洞形围岩应力场解析解的一般性步骤,推导出势函数的解析表达式,然后根据应力组合的复势表达式求解出各应力分量的解析表达式。在映射函数已知的情况下,利用该表达式能够快速精确地求出任意复杂形状洞室的围岩应力场解析解。通过与数值计算结果相比较,得出该解析解法能够计算出更为精确的应力场,并且求解效率很高。同时,求解直臂马蹄形洞形平面问题的应力场解析解,分析在3种不同远场应力情况下的应力集中情况。最后,结合锦屏一级水电站主厂房的实际情况,求解出开挖后的围岩应力场解析解。