双拱巷道在梯级扰动下的力学特性及破坏模式

作者：苗润雪; 王春燕; 罗忠浩; 尚雪义^*; 杨斐婷

来源：地下空间与工程学报, 2023, 19(S1): 450-457.

• 双拱巷道
• 梯级扰动加载
• 力学特性
• 数值模拟

双拱巷道在隧道、采矿等领域中十分常见，许多学者对静载下双拱巷道的力学特性和破坏模式进行了研究。然而，双拱巷道还会受到盾构机或爆破模式开挖等扰动的作用。为此，本文借助ABAQUS数值模拟，展开了梯级扰动荷载下双拱巷道的力学特性和破坏模式研究，并与单、双拱静载条件做了Mises应力、应变和塑性区对比，得到如下结论：(1)双拱巷道梯级扰动荷载下的强度低于静载下的强度，这是由于扰动加载增加了岩体内部的塑性变形，岩体有效承载面积减小而强度下降；(2)单孔砂岩孔径越大，岩体强度越低，塑性变形区越大，压缩应变集中于孔壁左右两侧，相同围压、孔洞布置、加载时长条件，梯级扰动作用下单孔岩体的抗压强度比静载低约3.61%-8.51%;(3)静、扰动加载作用下，均表现为双孔砂岩孔间距越大，峰值轴向应力越小，两孔的应变重叠面积越小，最大塑性应变区域不随孔间距的增加而增加。