双重孔隙-裂隙岩体中地下洞室稳定性的瞬弹-粘弹-粘塑性二维有限元分析

用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性, 但其中的瞬弹、粘弹及粘塑性元件由岩块和节理的成分构成, 建立了该模型的平面有限元求解格式并引入已开发的计算程序中. 针对一个矩形地下洞室围岩中无、有成组正交或斜交裂隙的四种计算方案, 进行数值模拟, 分析、对比了围岩中的位移、应力及塑性区. 其结果显示:多组裂隙的作用一是降低了完整岩体的抗剪强度, 二是改变了围岩中的应力分布及量值; 与单一介质相比, 双重介质围岩中位移的方向有所变化, 其随时间发展的量值明显增大, 并且应力场的分布也有相应的改观; 随裂隙组倾角的改变, 双重介质围岩中的塑性区范围可能比单一介质围岩中的大或小.