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摘要
高地应力软岩隧洞由于地应力高,软岩强度及变形模量低,变形和破坏现象十分突出。以滇中引水工程香炉山隧洞为依托,研究了不同洞室形状和地应力场条件下,高地应力软岩隧洞围岩的变形和破坏特征。研究表明:隧洞开挖后,围岩应力、变形、破裂范围及支护结构受力均呈分区分布特征,大主应力传递轮廓和围岩变形轮廓基本呈垂直关系。对于高地应力软岩隧洞,"谐洞"并不是合理的洞形,"谐洞"虽然使切向应力在洞室边界上均匀分布,但切向应力向围岩内部的衰减速率沿短半轴方向(大曲率半径)较沿长半轴方向(小曲率半径)要小得多,导致软岩隧洞在高地应力条件下破裂范围更大;与此理念相反,通过在小主应力方向上设置小曲率半径,可更快形成高围压抑制围岩剪切破裂的进一步发展,减少围岩的破裂范围和变形程度。
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单位岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所; 长江勘测规划设计研究有限责任公司
