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基于量测位移的隧洞围岩弹性抗力系数反演方法.pdf
JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665／2013／21(1)一0143—06
基于量测位移的隧洞 围岩弹性抗力系数反演方法木
王芝银① 袁鸿鹄② 汪德云② 张琦伟②
(①中国石油大学 城市油气输配技术北京市重点实验室 北京 102249)
(②北京市水利规划设计研究院 北京 100048)
摘 要 在水工隧洞工程中，岩石弹性抗力系数 反映了岩石弹性抗力的大小，是设计环节中需要确定的一个极为重要的基
础计算参数。水工隧洞工程中需用水压法试验测定弹性抗力系数，由于水压法测定抗力系数不仅耗时、费工、且试验工艺复
杂。本文通过对比分析弹性状态下深埋圆形隧洞开挖支护与水压法试验力学效应关系，提出一种基于量测隧洞位移的围岩
抗力系数的反演方法，该法可根据量测隧洞位移直接反演得到弹性抗力系数。结合北京市南水北调配套工程南干渠工程试
验段工程实践，对浅埋水工隧洞位移进行监测，利用提出的反演方法，得到了隧洞围岩的弹性抗力系数。提出的反演方法为
复杂水工隧洞不同围岩应力状态问题的弹性抗力系数反演提供参考和借鉴。
关键词 水工隧洞 弹性抗力系数 量测位移 反演方法
中图分类号：U45 文献标识码 ：A
BACK ANALYSISOF ELASTIC RESISTANCE COEFFICm NT oF TUNNEL
SURRoUNDING RoCKSW ITH MEASURED DISPLACEMENT
WANGZhiyrin① YUANHonghu② WANGDeyun~ ZHANGQiwei~
(@Be~iingKeyLaboratoryofUrbanOilandGasDistributionTechnology，ChinaUniversityofPetroleum，Bejiing 102249)
(~()BeijingInstituteofWater，Beijing 100048)
Abstract TherockelasticresistancecoefficientK isanimportantparameterandreflectstheresistanceoftherock
aroundthetunnelinhydraulictunnelengineering．Itisfoundthattheelasticresistancecoemcientcalculatedby
tunnelexcavationsupportingisentirelyconsistentwith thecoefficientcalculatedbyhydrostatictest．Thefindingis
basedonthecomparativeanalysisofmechanicaleffectrelationsunderelasticstatebetweentunnelexcavationsup—
portingandhydrostatictest．Backanalysismethodofelasticresistantcoefficientfrom themeasureddisplacementsof
thetunnelsisproposed．Accordingtotheconstructionofshallow buriedhydraulictunnelinlooseground，aCOB-
prehensivemonitoringonthedisplacementsofthetunnelisperformedduringconstruction．BasedOilthemeasured
dataandtheproposedinversionmethodofelasticresistantcoefficient，theelasticresistantcoefficientisobtained．
Themethod，analysisandconclusionofresearchcanbevaluableexperienceandreferencefordesign，consturction，
supervisionandfurthertheoreticalresearchontunnelengineeringundersimilarconditions．
Keywords Hydraulictunnel，Elasticresistancecoefficient，Measureddisplacement，Backanalysis
收稿 日期：2012—05—20；收到修改稿 日期：2012—08—18．
第
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