摘要

互层岩体受力的不确定性和破裂机理的复杂性导致隧道开挖存在较大的风险性和致灾性。因此,预制不同扁平率的互层围岩隧洞试件,通过试验研究了互层围岩隧洞周围的变形破坏特征,并采用数值模拟对互层围岩隧洞周围的应力、应变分布进行分析对比。3种不同扁平率分别为0.45(S试件)、0.55(M试件)和0.65(L试件),研究发现,S的整体破坏模式为压缩破坏模式(TC模式),易在拱腰处出现明显的压剪破坏,在拱肩附近形成拉-剪复合型裂缝;M为混合破坏模式(TX模式),易在拱顶处出现较为明显的张拉破坏,在拱肩处形成明显的压-剪复合型裂缝;L为孔洞破坏模式(TH模式),易在拱顶处出现明显的张拉破坏,在拱脚处形成拉-剪复合型裂缝。此外,隧洞周围应力、应变分布与不同扁平率隧洞的压缩破坏特征有明显的相关性,且隧洞同一位置应力水平的差异性是3种扁平率隧洞呈现不同破坏模式的主要原因。研究成果对分析互层岩体中不同扁平率隧洞各个位置的受力变形规律,指导互层岩体下隧洞支护结构的设计有一定帮助。