散體圍巖力學(xué)參數(shù)位移反分析優(yōu)化研究.pdf

1、對于設(shè)計者來說，要使巖土體及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析能成功地用于指導(dǎo)設(shè)計與施工，就應(yīng)該保證巖土體的力學(xué)參數(shù)與實際情況足夠的接近。
　　 大量隧道工程實體建設(shè)表明，對隧道埋深的斷層及其影響帶，淺埋地段的構(gòu)造及強(qiáng)風(fēng)化帶，隧道上方的堆積體段以及松散砂巖土體段等位置，隧道經(jīng)開挖后，極易因散體平衡破壞而發(fā)生圍巖失穩(wěn)、塌方。目前，關(guān)于巖體力學(xué)參數(shù)確定的研究成果有很多，但是關(guān)于散體圍巖的力學(xué)特性的研究卻少之又少，為此，對于隧道散體圍巖段的力學(xué)參數(shù)

2、研究顯得十分必要。
　　 本文以湖南省交通科技項目《公路隧道施工中圍巖散體破壞機(jī)理及監(jiān)測信息反分析研究》為背景，依托吉懷高速公路杜夜隧道的工程實際，對進(jìn)口k34+200～k34+250段散體圍巖的力學(xué)參數(shù)確定進(jìn)行研究。主要的研究工作及結(jié)論如下:
　　 (1)通過對吉懷高速公路杜夜隧道散體圍巖的工程地質(zhì)以及所處氣候、水文因素的分析，得到其圍巖巖性呈顯著的非線性特征，且?guī)r體力學(xué)參數(shù)難以確定;介紹了巖體力學(xué)參數(shù)確定的常用方法及

3、優(yōu)缺點(diǎn)，得出目前最為常用的巖體力學(xué)參數(shù)確定方法有基于Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則的巖體參數(shù)的估算理論和基于監(jiān)控量測技術(shù)及數(shù)值建模的位移反分析。
　　 (2)概括總結(jié)出Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則的理論發(fā)展及應(yīng)用;對準(zhǔn)則輸入?yún)?shù)的確定進(jìn)行了研究，通過點(diǎn)荷載試驗，發(fā)現(xiàn)單軸抗壓強(qiáng)度σci與點(diǎn)荷載強(qiáng)度Is(50)具有更好的線性關(guān)系。采用Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則對杜夜隧道散體圍巖力學(xué)參數(shù)進(jìn)行估算確定，發(fā)現(xiàn)其估算結(jié)果偏于保守，且易受地質(zhì)

4、強(qiáng)度指標(biāo)GSI影響，敏感性最大。
　　 (3)概括總結(jié)出位移反分析的理論發(fā)展及應(yīng)用;考慮反分析的效率問題，采用黃金分割法對位移反分析進(jìn)行優(yōu)化;合理確定位移反分析的參數(shù);采用位移反分析對杜夜隧道散體圍巖力學(xué)參數(shù)進(jìn)行確定，其結(jié)果存在唯一性和有效性問題。
　　 (4)針對以上問題，提出一種基于Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則和位移反分析的有機(jī)結(jié)合的巖體力學(xué)參數(shù)確定新方法，將新方法應(yīng)用于杜夜隧道散體圍巖的工程實際，通過反演正算驗證了