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1、隧 道 力 学一、ANSYS数值模拟洞室半径5m，模拟地层为二维长宽均100m，洞室埋深固定时埋深分别为20m、30m、45m：围岩物理参数固定时洞室埋深分别为15m、35m、50m。围岩级别参考各级围岩物理力学指标选定。 二、洞室埋深固定，变化围岩物理参数在圆形洞室埋深固定的前提下，通过变化围岩的物理参数E、C、，以观察围岩状态从弹性到弹塑性的转变。表1围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）1.1452.50.30.23522001.2451.50.250.13020001.3451.00.200.05252000（1） 图1.1埋深45m 围岩弹性状态（2） 图
2、1.2埋深45m 围岩弹塑性状态（3） 图1.3埋深45m 围岩弹塑性状态表2围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）2.13020.390.22719002.2301.50.360.152518502.3301.30.350.14231800（1） 图2.1埋深30m 围岩弹性状态（2）图2.2埋深30m 围岩弹塑性状态（3）图2.3埋深30m 围岩弹塑性状态表3围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）3.12010.480.22017003.2200.650.450.101716003.3200.60.400.04151500（1）图3.
3、1埋深20m 围岩弹性状态（2） 图3.2埋深20m 围岩弹塑性状态（3） 图3.3埋深20m 围岩弹塑性状态三、围岩物理参数固定，变化洞室埋深在围岩的物理指标不变的前提下，改变圆形洞室的埋深，以观察围岩状态从弹性到弹塑性的转变。表4围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）4.1151.50.250.153020004.2354.350（1） 图4.1埋深15m 围岩弹性状态（2） 图4.2埋深35m 围岩弹塑性状态（3） 图4.3埋深50m 围岩弹塑性状态表5围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）5.1151.80.350.1527190
4、05.2355.350（1） 图5.1埋深15m 围岩弹性状态（2） 图5.2埋深35m 围岩弹塑性状态（3）图5.3埋深50m 围岩弹塑性状态表6围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）C（Mpa）（度）（kg/m3）6.11510.400.152016006.2356.350（1）图6.1埋深15m 围岩弹性状态（2）图6.2埋深35m 围岩弹塑性状态（3）图6.3埋深50m 围岩弹塑性状态四、分析在深埋隧道或埋深较浅但围岩强度较低时，围岩应力状态可能超过围岩的抗压强度，此时洞室或坑道发生脆性破坏，如岩爆、剥离或在洞室附近围岩内形成塑性应力区域。塑性应力区域是由于多数围岩具有塑性这一性质而造成。塑性就是指围岩在应力超过一定值后产生塑性变形的性质。此时，应力即使不增加，变形扔将继续。从图中也可以分析出：洞室半径一定时，围岩越差，初始应力越大，塑性区域也越大。10
