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作者
李宁 陈宏伟
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单位
安徽理工大学矿业工程学院
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摘要
目的 为了探究双洞隧道开挖后中夹岩柱的变形规律及破坏特征,改进岩柱稳定性定量评估方法。方法 以某市公路双洞隧道为例,建立了非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架,提出基于中夹岩柱中部轴线变形的应变失稳准则。通过改变岩土体的物理力学参数变异系数、岩柱宽度以及隧道埋深研究双洞隧道开挖后中夹岩柱的失效概率,并分析其变化规律,进而采用系统稳定性分析法对影响岩柱的参数进行敏感性分析。结果 在该工程背景下的中夹岩柱失效概率为0.220 4,需定期进行稳定性监测。比较各影响因素归一化敏感度因子,岩柱失效概率对各因素敏感性由高到低依次为弹性模量变异系数、岩柱宽度、黏聚力变异系数、内摩擦角变异系数与隧道埋深,后续设计相似岩体参数分布的双洞隧道时,应关注弹性模量变异系数对岩柱稳定性的影响。结论 非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架能够对中夹岩柱可靠度进行计算,实现结构的稳定性定量评估,为双洞隧道设计及稳定性控制提供一定的理论依据。
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关键词
中夹岩柱非侵入式随机有限元法数值模拟可靠度敏感性分析
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基金项目(Foundation)
中国博士后科学基金面上项目(2020M681975);
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文章目录
1 中夹岩柱可靠度分析理论
1.1 极限状态函数的确定
1.2 随机响应面法
2 岩柱可靠度分析
2.1 有限元模型的建立
2.2 模型参数及数值模拟结果
2.3 随机响应面-蒙特卡洛法分析
3 可靠度影响因素敏感性分析
3.1 中夹岩柱宽度参数分析
3.2 隧道埋深参数分析
3.3 岩土力学参数变异系数分析
3.4 参数敏感性分析
4 结论与展望
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引用格式
[1]李宁,陈宏伟.双洞公路隧道中夹岩柱可靠度研究[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2024,44(02):26-35.