理想弹–塑性岩体的自承载系数

针对岩体自身承载能力的评价,修改抗力系数提出了岩体新的自承载系数,给出其物理意义,并以理想弹–塑性围岩中圆孔收缩和扩张为例,推导了岩体缩孔自承载系数Kc和扩孔自承载系数Ke,得出各参数的影响特性。研究结果表明:岩体自承载系数是一个受多因素共同影响的综合评价指标,应力状态和孔壁压力对其具有显著影响;岩体自承载系数随岩体强度参数和统一强度理论参数的增加而增大,随剪胀参数的增加岩体缩孔自承载系数Kc减小,而扩孔自承载系数Ke却增大。应充分考虑岩体强度参数的变化、中间主应力效应和剪胀特性的影响,合理利用岩体的强度潜能和自承载能力。

不同拉压模量的非饱和土体自承载能力分析

为了研究沉桩施工中对非饱和土体自身承载能力的评价,借鉴抗力系数的概念,基于非饱和土统一强度理论,综合考虑材料的不同拉压模量、基质吸力及强度非线性、中间主应力效应、剪胀特性等因素,推导了理想弹-塑性非饱和土体自承载系数,并对各参数影响特性进行了分析。研究结果表明:非饱和土体自承载系数受多种因素共同影响,孔壁压力、拉压模量系数、中间主应力、剪胀特性和强度非线性均对其有显著影响;随拉压模量系数α增加,非饱和土体自承载系数与孔壁压力关系曲线经历由弹性变形和塑性流动2个阶段变为弹性变形、塑性挤压和塑性流动3个阶段;非饱和土体自承载系数均随拉压模量系数α和中间主应力参数b增加呈非线性增大,随剪胀特性参数β增加呈微弯增大;处理非饱和土强度非线性有2种方法,m值较小时,建议采用方法2,m值较大时,建议采用方法1,偏于保守。应充分考虑各个参数,合理利用非饱和土体自承载能力。

圆形隧道弹-脆-塑性围岩自承载能力分析

针对围岩抗力系数在隧道开挖引起围岩变形应用中的不足,借鉴抗力系数的概念提出了评价围岩承载能力的自承载系数,给出了其物理意义,并以等值地应力作用下深埋圆形隧道为例进行了围岩自承载系数计算式推导与参数影响特性分析。研究结果表明:围岩自承载系数是多种因素共同作用下的综合评价指标,支护力、材料模型、中间主应力、围岩峰后粘聚力、剪胀特性和塑性区弹性模量均对其有显著影响;自承载系数曲线被临界支护力分成弹性和塑性两段,采用理想弹-塑性模型或不考虑剪胀特性均会高估围岩的自承载能力,应充分考虑中间主应力效应并设法提高围岩峰后粘聚力和塑性区弹性模量。