端锚式锚杆-围岩耦合流变模型研究

• 作者: 刘传正 吴学震 王刚
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 流变模型 锚杆支护 圆形隧洞围岩 黏弹性 解析解
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 363-375
• 分类号: TU470
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201402014

摘要

针对端锚式锚杆-围岩结构体在长时条件下支护作用的演化机制,建立了端锚式锚杆-隧洞围岩耦合作用的结构模型.进行了结构模型的基本假设:①圆形隧洞;②深埋;③各向等压原岩应力;④均质且各向同性黏弹性围岩模型;⑤一维黏弹性锚杆模型;⑥锚杆对围岩作用力整体为面力.基于基本假设建立了端锚式锚杆-围岩耦合流变理论模型.假设围岩和锚杆均为Maxwell模型时,求解了圆形隧洞围岩应力和位移的径向分布随时间变化的解析解,获得了锚杆轴力随时间演变的理论公式.基于锚杆(索)流变模型,进行了FLAC3D数值模拟软件的二次开发;并通过数值模拟与理论计算的对比分析验证了理论模型的合理性,分析了端锚式锚杆-围岩耦合流变规律及其影响因素.该模型对于研究地下隧洞的流变力学行为,分析锚固支护结构的长期稳定性,指导工程支护设计具有重要的基础理论价值.