目錄
前言
第1章緒論
1.1研究意義 1
1.2國內外研究現狀 2
1.2.1軟岩水理性質試驗研究現狀 2
1.2.2軟岩常規力學性質研究現狀 4
1.2.3軟岩本構關繫研究現狀 8
1.2.4軟岩流變力學特性研究現狀 10
1.2.5軟岩隧洞支護模擬研究現狀 13
1.3研究中存在的不足 16
1.4本書主要內容 16
第2章研究區軟岩類型及其成分特征 18
2.1岩石類型 18
2.1.1灰質泥岩 18
2.1.2磚紅色含礫不等粒砂質泥岩 29
2.1.3鈣質膠結礫質岩屑長石砂岩 32
2.2研究區軟岩成分對其工程性質影響分析 34
第3章研究區軟岩物理力學性質試驗研究 36
3.1灰質泥岩物理力學性質試驗研究 36
3.1.1物理性質試驗 36
3.1.2膨脹性試驗 41
3.1.3耐崩解性試驗 48
3.1.4單軸壓縮試驗 55
3.1.5三軸壓縮試驗 61
3.2ZK1-1砂質泥岩物理力學性質試驗研究 66
3.3ZK1-2長石砂岩物理力學性質試驗研究 69
3.4ZK1-3灰質泥岩物理力學性質試驗研究 73
第4章軟岩本構關繫研究 78
4.1岩石材料彈性理論本構關繫研究 78
4.1.1線彈性本構關繫 79
4.1.2超彈性本構關繫 80
4.1.3亞彈性本構關繫 81
4.2岩石材料塑性理論本構關繫研究 81
4.2.1岩石材料的屈服面和後繼屈服面 82
4.2.2常用的屈服準則 83
4.2.3彈塑性材料的硬化規律 84
4.2.4加卸載準則 86
4.3軟岩線性本構關繫研究 87
4.3.1三線性和四線性本構關繫 87
4.3.2五線性本構關繫 88
4.4軟岩非線性本構關繫研究 93
第5章軟岩流變力學特性試驗研究 98
5.1灰質泥岩流變力學特性試驗研究 98
5.1.1試驗設備 98
5.1.2試驗方案 100
5.1.3試驗方法 101
5.1.4試驗結果 103
5.1.5灰質泥岩流變規律分析 111
5.2ZK1-1砂質泥岩流變力學特性試驗研究 112
5.2.1試樣制備 113
5.2.2試驗設備 113
5.2.3試驗方法 114
5.2.4試驗結果 114
5.2.5砂質泥岩流變規律分析 116
第6章隧洞工程地質條件 117
6.1地形地貌 119
6.2地層岩性 119
6.3地質構造 120
6.4物理地質現像 123
6.5水文地質特征 123
第7章隧洞數值計算分析方案 126
7.1數值計算方法 126
7.1.1基本概念定義 127
7.1.2基本原理與步驟 128
7.2計算段選取及模型建立 132
7.3 地應力參數設置 134
7.4 本構模型及計算參數選取 134
7.5 計算工況 135
第8 章軟岩隧洞應力應變分布特征與支護效果研究 136
8.1 天然狀態(隧洞未開挖)工況 136
8.2 隧洞開挖未支護工況 138
8.2.1 應力場分析 138
8.2.2 位移場分析 144
8.2.3 塑性區分析 152
8.3 隧洞開挖支護後工況 154
8.3.1 應力場分析 154
8.3.2 位移場分析 160
8.3.3 塑性區分析 169
8.4 鋼拱架間距優化分析 171
8.4.1 N2 類圍岩 171
8.4.2 V 類圍岩 174
8.5 隧洞支護效果分析 178
第9 章結論 180
參考文獻 184