摘要

岩石隧道在岩土工程中应用广泛。由于隧道开挖尤其是深埋条件将引发特殊的工程问题,因而隧道开挖过程的精细力学分析受到了岩土学界的关注。本文将不同埋深问题转化为不同初始应力问题,采用离散元法模拟了在Lac du Bonnet花岗岩中不同埋深条件下的隧道开挖。分析不同初始应力下隧道开挖后围岩的应力、应变等力学特性,结合理论解与模拟结果研究不同埋深情况下岩石隧道施工对围岩力学特性的影响。结果表明:距隧道越近,隧道开挖对围岩扰动越大;且随着埋深的增大,围岩由于开挖扰动动能最大值以及应力改变量也愈大。试样中出现的最大动能与其初始应力之间近似有幂指数关系。本文所得结果定性、定量与理论解一致,所用方法可以用于后续节理岩体中隧道开挖问题的离散元分析。