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摘要
为深入研究高地应力环境下水平层状隧道围岩变形破坏特征，以云南昭乐高速轿顶隧道为工程背景，分析了现场地应力测试结果与围岩变形破坏情况，采用三维离散元（3DEC）数值模拟方法，分别研究不同岩层厚度d、地应力水平s及侧压力系数k条件下隧道围岩变形与破坏规律，并对水平层状隧道围岩的受力特征及变形破坏机理进行探讨。结果表明：水平层状围岩变形沿隧道中轴线对称分布，节理方向与隧道轮廓相切处围岩位移最大，节理方向与隧道轮廓正交处围岩位移最小；随着层厚的增加，隧道围岩位移量逐渐减小，厚度在0～0.3 m时位移变化较快，超过0.3 m时变化减缓，当层厚达到3.0 m时位移量基本趋于稳定；随着地应力水平的增大，隧道围岩位移量逐渐增大，且变化速率保持稳定；随着侧压力系数的增大，隧道围岩位移量逐渐增大，且拱腰处位移增大最为显著。在高地应力环境下，若围岩层状节理发育，即便岩石本身强度较大，仍有可能发生强烈的挤压变形，表现出软岩大变形的特征。
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单位长安大学; 公路学院
