弱面存在對岩石隧道周圍塑性區及變位分佈之影響

Abstract

岩石隧道開挖後，往往需適時適量地安裝支保，收斂－圍束法之觀念常被運用於支撐 設計。運用收斂－圍束法，首要掌握岩體特徵曲線，然而國為諸多因素，岩體特徵曲 線并不容易推求。其閉合解固然存在，卻包含許多假設條件，對實際隧道而言，往往 與這些假設條件有所出入，以致所分析結果常與現地實際狀況不盡相符。若要求較精 確之分析結果，宜利用數值方法。 本研究以數值方法探討弱面存在之條件下，斷面各點應力和變位之分布狀況。利用彈 塑性有限元素分析方法，考慮具單組規則弱面之岩體在隧道周圍因開挖而產生之塑性 區、變形情形及『特徵曲線群』。除探討單組弱面存在對隧道周圍塑性區及變位分布 之影響外，亦深入研究諸如弱面方向、間距、變形性、初如應力狀況、隧道形狀及大 小等等因素所造成不同影響。經研究結果得知，弱面存在將使隧道周圍產生不規則的 應力分布及變形狀況，變位量亦大幅增加，而不同的弱面條件及力學特性參數亦將造 成不同程度之影響。本文并提出在各種情形下之一系列塑性區圖、變位圖、岩體特徵 曲線群及變位方向變化圖，可據引作為工程施工前支保設計之參考。 #50012373.abs #50012373.abs