应变软化围岩受轴向力作用的弹塑性解

杨谨泽

(中铁十八局集团第五工程有限公司，天津 300450)

摘　要：为有效解决轴向力作用下应变软化岩体扩孔问题，以渝昆高铁云贵段的乐业隧道工程为依托，基于M-C和广义H-B屈服准则，考虑轴向应力的影响，提出了应变软化岩体扩孔问题弹塑性解。通过将塑性区按径向应力从内向外依次按照有限同心圆环进行划分，并基于平衡方程和屈服准则确定塑性区的应力和塑性半径，同时依据非关联的三维塑性势函数，可以得到圆孔扩张的弹塑性应变和位移。该计算方法不仅考虑了中主应力和轴向塑性应变的作用，而且可以进一步得到扩孔问题的极限扩孔压力、扩孔过程中应力和位移的变化及分布情况。最后通过简化方法，将该方法计算结果与Vesic的理论结果进行对比，验证了考虑轴向力作用下的应变软化岩体扩孔问题弹塑性解的合理性。

关键词：轴向应力;塑性应变;应变软化;圆孔扩张;弹塑性解