厦门海底隧道最小顶板厚度三维弹塑性断裂损伤研究*
李术才1,2 李廷春1,3 陈卫忠1 邱祥波1
APPLICATION OF 3D ELASTOPLASTIC FRACTURE DAMAGE MODEL TO DETERMINATION OF MININMUM ROOF THICKNESS OF XIAMEN SUBSEA TUNNEL
摘要 为了验证厦门海底隧道最小顶板厚度比设计厚度减小时隧道的稳定性,根据设计方案,在厦门海底隧道轴线的地质剖面图上,选取了4个典型剖面处的对应段,将隧道轴线高程比原设计升高2 m和4 m,应用多裂隙岩体三维弹塑性本构关系和损伤演化方程进行有限元分析,对隧道轴线在原设计高程以及升高2 m和4 m的高程开挖后的应力分布、洞周位移、塑性区、损伤区等结果进行分析比较,可以得出将设计方案的轴线位置升高4 m后,隧道仍是稳定的结论。同时,该结论对后续施工和其他工程有一定的指导意义。
关键词 :
数值分析 ,
厦门海底隧道 ,
损伤演化方程 ,
稳定性
Abstract :In order to verify the stability and the minimum roof thickness of Xiamen subsea tunnel which is under design now,3D FEM analysis is made for 4 profiles along the longitudinal of the tunnel with elastoplastic fracture damage model. Compared with original design of the tunnel,the axial level of tunnel is raised with 2 m and 4 m in the numerical analysis. From the numerical results of stresses,displacements,plastic zones and damage zones of rock mass after excavation,it can be concluded that the tunnel is stable even the axial level of tunnel is raised with 4 m in the numerical analysis
Key words :
numerical analysis
Xiamen subsea tunnel
damage evolution equation
stabilityfactor
收稿日期: 2003-02-17
[1]
毛玉铤1,2,何满潮1,2,刘方洲3,白 星4,杨晓杰1,2,陶志刚1,2*. 大比尺隧道物理模型蠕变试验系统研制与应用 [J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(6): 1627-1638.
[2]
褚 峰1*,罗 旭1,张宏刚2,杨 涛1,王雪艳1,李 者1. 不同路径下有机质对露天煤矿排土场边坡土体干缩开裂演化特征影响研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(5): 1554-1570.
[3]
刘才华1,2*,范 凯1,2,孙朝燚1,2,张 伟1,2,袁家好1,2. 岩质边坡倾倒变形的地质特征、灾变机制与稳定性分析方法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(3): 639-667.
[4]
陈 晨1,谢谟文1,杜 岩2,张晓勇3. 基于微机电系统传感技术的倾倒式危岩崩塌监测方法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S2): 32-42.
[5]
刘大瑞1,范 刚1,林子钰1,李从江1,杨兴国1,2,周家文1,2. 冰岩崩碎屑流堵江及溃坝模型试验研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S1): 101-112.
[6]
杜帅群1,湛正刚1,李 杨2,郑雪玉1,朱焕春2,袁宇坤2. RS堆积体的成因机制及稳定性分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S1): 21-30.
[7]
佟 斌1,崔红志2,姬 建1,2. 基于一阶可靠度方法的区域滑坡易发性概率评估与QGIS平台实现 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(9): 2456-2469.
[8]
黄 阜,张 敏,王志文,王勇涛,肖 健. 基于空间离散技术的顶部隐伏溶洞诱发隧道围岩塌方破坏三维稳定性研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(5): 1191-1203.
[9]
邓东平,徐润冬,彭一航. 广义H-B强度准则下破碎岩质边坡稳定分析极限平衡变分法 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(4): 959-976.
[10]
白松松1,周宗青1,2,高成路1,孟庆余3,刘建勋4,高 天5,王 旭3,柯成林4. 钻爆法海底隧道穿越断层破碎带围岩稳定性综合分析与控制方法研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(3): 691-704.
[11]
刘明银1,2,3. 井底煤仓内仓壁变形破坏机理与稳定性控制研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(2): 519-519.
[12]
张世殊1,徐 晨2,3,夏才初2,3. 压气储能硐室围岩应力路径及稳定性调控 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(11): 2825-2842.
[13]
龚 涛1,2,3,4,何荣昊5,何 川1,王伟琦6,钱江澎2,3,4,田 浩5,张 继2,3,4,彭 军5,赵军海2,3,田 波5,吴宁安2,3,4. 降雨诱发滑坡全过程流固耦合模拟与滑坡时机研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(10): 2608-2621.
[14]
樊启祥1,2,石 城3,4,林 鹏3,4,彭吉银1,顾功开1,刘 科5,邓 勇6. 乌东德水电站左岸尾水出口薄层顺向陡倾边坡变形分析与处理 [J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(1): 16-29.
[15]
代立现1,2,李春光1,2,周 磊1,2. 基于极限状态位移梯度场的滑动面追踪 [J]. 岩石力学与工程学报, 2024, 43(S2): 3981-3987.