节理倾角及组数对铁路隧道围岩稳定性的影响

作者：罗胜利; 伍容兵; 张志强^*

来源：铁道勘察, 2023, 49(05): 48-53.

DOI：10.19630/j.cnki.tdkc.202302100001

• 铁路隧道
• 节理倾角
• 节理组数
• 塑性区
• 剪切滑移
• 塑性屈服

我国西南地区崇山峻岭、地质构造条件复杂多变，岩体内部节理、片理、层理发育。隧道穿越节理发育围岩时，极易引发围岩大变形、掌子面失稳坍塌、钢架变形扭曲、初支掉块和二次衬砌开裂等工程灾害。为了分析节理对隧道围岩稳定性的影响规律，依托玉磨铁路西双版纳隧道，利用ABAQUS建立计算分析模型，得到不同节理条件下围岩塑性破坏特征。(1)节理对称分布时，节理屈服、围岩塑性应变呈现出对称分布于拱部、两侧拱肩和仰拱两侧区域的特点。(2)节理倾角较陡时，岩体性质是影响主控因素；节理倾角较平缓时，围岩发生沿节理面的剪切滑移破坏，节理是围岩整体发生塑性破坏的主控因素；当节理倾角为60°或120°时，围岩的塑性应变最大，最大塑性应变为0.197。(3)当节理倾角为90°时，围岩及节理屈服区域主要沿着节理方向垂向分布，且影响范围深入地层中。(4)2组节理条件下造成围岩塑性破坏的主要原因是节理面的塑性屈服；当节理倾角组合为60°+90°时，围岩的塑性应变最大，最大塑性应变为0.521。

• 单位
  西南交通大学; 土木工程学院; 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司