第
11
卷第
2
期
2013
年
4
月
水利与建筑工程学报
JournalofWaterResourcesandArchitecturalEngineering
Vol.11No.2
Apr.
,
2013
收稿日期:
20120919
修稿日期:
20121023
基金项目:国家高等学校博士点专项科研基金资助(
20106504110005
);新疆水利水电工程重点学科资助(
xjzdxk-2010-02-12
)
作者简介:郝 杰(
1987
—),男,河北万全人,硕士研究生,研究方向为水利水电工程。
通讯作者:侍克斌(
1957
—),男,新疆石河子人,主要从事水利工程学科方面的教学与科研工作。
地下洞室陡倾角层状围岩的静动力稳定性研究
郝 杰
1
,徐千军
2
,侍克斌
1
(
1.
新疆农业大学 水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐
830000
;
2.
清华大学 水沙科学与水利水电工程重点实验室,北京
100084
)
摘 要:以布伦口
-
公格尔水电站引水隧洞工程作为研究对象,研究层状岩体条件下当节理面与隧洞
洞轴线近乎一致时的围岩稳定性,通过对层状岩质隧洞建立的物理模型,将其转化为等厚度岩质矩形板
在纵向荷载作用下静动力学分析的问题,得到在静力作用下的临界荷载公式和在周期性动力作用下的
动力不稳定区域,二者相结合,研究岩质矩形板是否发生失稳,为以后将大倾角岩层转化为矩形板分析
提供了理论依据,最后利用工程算例进行分析说明。
关键词:围岩;临界载荷;动力不稳定区域;参数平面
中图分类号:
TV554
文献标识码:
A
文章编号:
1672
—
1144
(
2013
)
02
—
0062
—
05
StudyonStaticandDynamicStabilityofUndergroundCaverns
’
StratifiedRockMasswithSteepDip
HAOJie
1
,
XUQianjun
2
,
SHIKebin
1
(
1.CollegeofHydraulicandCivilEngineering
,
XinjiangAgriculturalUniversity
,
Urumqi
,
Xinjiang830000China
;
2.KeyLaboratoryforWatersandScienceandHydraulichydroelectricEngineering
,
TsinghuaUniversity
,
Beijing100084
,
China
)
Abstract
:
Here
,
takingthediversiontunnelengineeringofBulongkouGonggeerHydropowerStationasaresearchobject
,
thesurroundingrockstabilityunderstratifiedrockmassasthejointsurfaceisalmostconsistantwiththeaxisofthetunnel
holeisanalyzedindetail.Throughthephysicalmodelforstratifiedrocktunnel
,
itistransformedtobethestaticanddy
namicanalysisfortherectangularrockplatewithconstantthicknessunderlongitudinalloading
,
soastoobtainthecritical
loadformulaunderstaticactionandthedynamicunstabilityregionundercyclicalpower.Combinedwiththetwotheories
,
itisstudiedwhethertheunstabilityoftherectangularrockplateoccurs.Alltheseasmentionedabovecouldprovidethe
theoreticalbasisfortransformingtheanalysisofbigdipstrataintotheanalysisofrectangularrockplateinthefuture.At
last
,
theanalysisandillustrationaremadebyusingthecalculationexamplesofengineering.
Keywords
:
surroundingrock
;
criticalload
;
dynamicunstabilityregion
;
parameterplane
0
引 言
随着科学水平的提高,地下空间成为人类开发
利用的重点对象,尤其在交通、水利、铁路等领域尤
为突出。对于我国总体的地质情况而言,
70%
左右
的地下空间属于沉积岩范围
[
1
]
,沉积岩的最大特点
就是层层叠加,具有明显的层理构造。由于层状岩
体分布广泛,在隧道工程中经常遇到,围岩的变形破
坏受结构面(层理面)控制,其变形和强度特征与均
值岩体相比表现更为复杂,受层理分布的影响,围岩
破坏、变形发展在不同位置也存在差异
[
2-4
]
。周应
麟,邱喜华
[
5
]
分析了层状岩层围岩隧道受力特点并
提出层状岩层围岩隧道破坏机理及其四种典型失稳
模型,总结出不同产状围岩的受力特征。姜伟,吴爱
国
[
6
]
得出竖直层理对于隧道的拱腰及拱肩稳定性不
利的结论。近年来,我国学者也致力于动力稳定的