跨断层隧道围岩渐进性破坏模型试验及数值模拟

作者：徐前卫; 程盼盼; 朱合华; 丁文其; 李元海; 王婉婷; 罗云

来源：岩石力学与工程学报, 2016, 35(03): 433-445.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2015.0604

• 隧道工程
• 软弱围岩
• 渐进性破坏
• 模型试验 tunnelling engineering
• weak surrounding rock mass
• progressive failure
• model experiment

断层及其破碎带是隧道开挖过程中常见的不良地质现象,也是围岩不稳定且容易出现事故的地段。以山区隧道施工中常见的IV级围岩为参照对象,利用地质力学模型试验和数值模拟研究跨断层隧道施工过程中围岩的渐进性破坏过程及其受力变形特性。研究结果表明:(1)位于拱顶之上的断层下盘岩体在隧道开挖后呈悬挑状态,且在靠近断层部位易出现拉裂缝;(2)隧道开挖使得上覆荷载向隧洞左、右两侧转移,从而导致拱腰以下的岩体往往率先剪切破坏,尤以断层下盘一侧岩体为甚;(3)隧道开挖将引起围岩应力重分布,若调整后的围岩应力超出岩体自身强度极限时,洞周岩体就会塌落成拱,且位于塌落范围内的岩体切向应力呈"跌落式"下降,此特征可用于判断...

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 建筑工程学院; 同济大学; 深圳市交通公用设施建设中心