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摘要
层状软岩的变形破坏特性与产状相关，水平应力对层状软岩隧道围岩稳定性影响显著。基于3D打印技术，通过考虑水平侧压力系数以及岩体变形时效性的变形破坏模型试验，研究不同水平应力条件下隧道围岩的破坏特征，得到层状软岩隧道开挖扰动应变场的分布规律。研究结果表明：当侧压力系数小于1.4时，围岩变形受层面的影响更为显著，围岩压应变沿洞周不均匀分布，围岩破坏模式表现为沿软弱层面的剪切滑移破坏；当侧压力系数大于1.4时，随着水平应力的增加，围岩压应变分布沿垂直于水平应力的方向发生一定偏转，且压应变量值与开挖扰动区范围迅速增加，围岩破坏表现为层面剪切滑移与基岩压剪破坏的组合破坏模式。隧道开挖后，随着时间的增加，围岩压应变范围在变形前期得到快速增长，且沿层面与垂直层面向围岩深部继续扩展。层状软岩隧道开挖后围岩破坏的方位与水平应力和地层产状密切相关，不同水平应力条件下，隧道围岩的破坏方位有着显著的差异，在隧道支护设计时应综合考虑围岩的局部加强与整体稳定性。
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