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运用数值方法进行位移反分析的过程中,对工程实际情况的模拟程度是影响结果准确性的重要因素。本文针对支护结构紧跟掌子面施做的情况,选取相应的试验方案分析了围岩应力释放系数随掌子面推进的变化规律,为对该类工程进行二维仿真反分析或单纯的数值计算时准确模拟支护结构的施做时机或定位某一特定的时刻提供了依据,也为通过增加不同时刻的基础信息来提升反分析解的唯一性提供了基础。研究过程中对围岩位移释放系数随掌子面推进变化规律的分析结果,能够被应用于推求监测中的丢失位移的过程,为推求该类工程的围岩最终总变形或任一时刻的变形值提供了依据。即该部分的研究目的在于丰富仿真反分析的研究成果,提升位移反分析方法对各类工程的适用性。
现场的围岩位移监测除了为位移反分析方法提供基础信息外,另一个最主要的任务便是判断围岩的稳定性以保障施工安全。对于上面提到的支护结构紧跟掌子面施做的这类工程,原有的便于快速进行围岩稳定性评价的方法只适用于支护结构始终安全的情况下,支护结构破坏时,围岩也往往会因较大的变形而发生破坏。所以,支护结构是否安全就成为了围岩稳定性评价的关键。针对这类工程,本文通过数值试验的方法建立了支护结构施做后的围岩变形与喷层内部应力的对应关系,推求出支护结构破坏时的围岩变形作为允许变形值,建立起了一套针对该类工程的围岩稳定性评价方法。
将弹性和塑性位移分离,分别应用于弹性反分析和强度参数反分析的弹塑性位移反分析方法能够有效提升解的唯一性。但是,其中的弹性反分析的理论基础是由圆形洞室围岩变形的弹性解析解推求得到。本文针对城门洞形洞室,以城门洞形洞室围岩变形的弹性解析解作为基础,推求得到了与圆形洞室相同的结论,从而证明了该方法在城门洞形洞室中的适用性。