动荷载作用下地下洞室楔形体稳定性分析.pdfVIP

－ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　　１００４ ９６６５／２０１５／２３（３）-０４８５-０６ ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０３．０１６ 动荷载作用下地下洞室楔形体稳定性分析* 唐红梅　周云涛　陈洪凯　王　贺 （重庆交通大学岩土工程研究所　重庆　４０００７４） 摘　要　通过楔形体破坏的３个基本假定建立了地下洞室楔形体物理模型，提出了楔形体稳定性分析的极限平衡方法。该方 法得出了楔形体稳定系数计算表达式，并结合几何分析判断楔形体的稳定状态，进一步探讨了楔形体在爆破施工荷载作用下 的楔形体稳定性响应。案例分析表明，楔形体在自重作用下处于稳定状态，施加初始爆破荷载时增加了楔形体的稳定性；工 程爆炸作用力远远大于楔形体自重荷载，爆破荷载对楔形体稳定性起主导作用；当爆炸荷载反射时楔形体稳定性显著降低， 且沿楔形体 面发生单面滑动破坏。 ① 关键词　地下工程　稳定系数　几何分析　爆炸荷载 中图分类号：ＴＵ４５　　文献标识码：Ａ ＳＴＡＢＩＬＩＴＹ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＦＯＲ ＷＥＤＧＥ ＲＯＣＫＭＡＳＳ ＯＦ ＵＮＤＥＲＧＲＯＵＮＤ ＣＡＶＩＴＩＥＳ ＵＮＤＥＲ ＤＹＮＡＭＩＣ ＬＯＡＤ ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇｍｅｉ　ＺＨＯＵ Ｙｕｎｔａｏ　ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇｋａｉ　ＷＡＮＧ Ｈｅ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００７４） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｒｅｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗｅｄｇｅ ｒｏｃｋｍａｓｓ（ｗｅｄｇｅ）ｆａｉｌｕｒｅ，ａ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗｅｄｇｅ ｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃａｖｉｔｉｅｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｎｄ ａｌｉｍｉｔｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｅｔｈｏｄｆｏｒｗｅｄｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ａ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｔｏ ｊｕｄｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｓｔａｔｅ ｐｕｒｓｕａｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｉｔ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｗｅｄｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｕｎｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌｏａｄ．Ｃａｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｗｅｄｇｅ ｉｎ ｇｒａｖｉｔｙ ｉｓ ｉｎ ａ ｓｔａｂｌｅ ｓｔａｔｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｄｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｗｅｄｇｅ ｉｓ ｅｘｅｒｔｅｄ ｂｙ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄ ｉｓ ｍｕｃｈ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗｅｄｇｅ．Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄ ｃａｎ ｐｌａｙ ａ ｌｅａｄｉｎｇ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｄｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｗｈｅｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｗａｖｅｓ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｗｅｄｇｅ，ｉｔｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｍａｒｋｅｄｌｙ．Ｓｉｎｇｌｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆｗｅｄｇｅ ｏｃｃｕｒｓ ａｌｏｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ． ① Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄ 足一定角度时变发生滑移、坠落等破坏，是地下洞室 ０　引　言 及边坡中常见的地质灾害之一。地下洞室楔形体受 围