理论与试验研究

考虑各向异性的土体中椭圆孔注浆劈裂研究

  • 刘魁刚 ,
  • 赵智涛 ,
  • 叶新丰 ,
  • 兰钰昌
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  • 1.北京市轨道交通建设管理有限公司,北京 100065;
    2.城市轨道交通全自动运行系统与安全监控北京市重点实验室,北京 100065
刘魁刚(1979—),男,河北邯郸人,教授级高级工程师,主要从事城市轨道交通的建设管理。E-mail:57901216@qq.com
赵智涛(1978—),男,山东冠县人,高级工程师,主要从事城市轨道交通的建设管理。E-mail:3194971@qq.com

收稿日期: 2024-07-11

  网络出版日期: 2025-01-22

基金资助

北京市基础设施投资有限公司科研项目(2023-GD-07,2022-11-06-02);北京市轨道交通建设管理有限公司双创基金(SCJJ2023001)

Study on Grouting Splitting of Elliptical Hole in Anisotropic Soil

  • Liu Kuigang ,
  • Zhao Zhitao ,
  • Ye Xinfeng ,
  • Lan Yuchang
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  • 1. Beijing Metro Construction Administration Co., Ltd., Beijing 100065, P.R. China;
    2. Beijing Key Laboratory of Fully Automatic Operation and Safety Monitoring for Urban Rail Transit, Beijing 100065, P.R. China

Received date: 2024-07-11

  Online published: 2025-01-22

摘要

在计算圆孔周应力时,为了充分考虑孔在受初始应力后的形状、介质受力的各向异性以及模量的各向异性对劈裂注浆浆脉延伸方向及启劈压力的影响,首先根据弹性理论,求解了孔的变形后形状,并在此基础上,利用复变函数把椭圆孔的外部区域映射到单位圆的内部,求解椭圆孔周应力。结果表明:圆孔受初始应力后的形状为圆与余弦函数的叠加;其孔周切向应力最小的位置与圆孔相同,即在受孔内压力时最易劈裂处与圆孔一致,但需要的压力更大;经实例验证启劈压力与实际接近,可基本满足工程应用要求。本文方法可作为进一步研究的基础。

本文引用格式

刘魁刚 , 赵智涛 , 叶新丰 , 兰钰昌 . 考虑各向异性的土体中椭圆孔注浆劈裂研究[J]. 地下空间与工程学报, 2024 , 20(S2) : 553 -559 . DOI: 10.20174/j.JUSE.2024.S2.05

Abstract

When calculating the stress around a circular hole, the influences of hole shape under initial stress, the anisotropy of medium stress and the anisotropy of modulus on the extended direction of grout vein and the splitting pressure are studied. The deformed shape of the hole is first solved according to elastic theory, and on this basis, the complex variable function is used to map the external area of the elliptical hole to the interior of the unit circle to solve the stress around the elliptical hole. The results show that the shape of a circular hole under initial stress is the superposition of a circle and a cosine function; The position of the minimum tangential stress around the hole is the same as that of the round hole, that is, the position where is most easily split under the pressure inside the hole is the same as that of the round hole, but it needs more pressure; The example verifies that the splitting pressure is quite close to the actual value, which can basically meet the engineering application. This method can be used as the basis for further research in the future.

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