孔隙水作用下深埋硐室稳定性分析及破坏机制

作者：张道兵; 朱远嫘^*; 尹华东; 胡阿平; 汤宇

来源：中国安全科学学报, 2023, 33(10): 62-70.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1568

• 孔隙水
• 深埋硐室
• 围岩稳定性
• 围岩压力
• 破坏机制
• Hoek-Brown破坏准则

为获得孔隙水作用下深埋硐室的围岩压力及其潜在破坏面，将Hoek-Brown破坏准则和极限分析定理结合，改进传统的深埋硐室“楔形体”破坏机制，并将孔隙水作用考虑到优化的深埋硐室围岩稳定性计算模型中；然后根据虚功率原理推导出孔隙水作用下深埋硐室围岩压力解析解，通过序列二次规划(SQP)算法优化得到围岩压力上限解以及拱顶、拱肩破坏范围。研究表明：Hoek-Brown准则参数中地质强度指数(GSI)、岩体常数、岩体单轴抗压强度增大时围岩压力减小，硐室的潜在塌落范围也减小，而扰动因子、岩体容重和硐室直径的增大会对硐室的稳定性产生不利影响。此外，孔隙水压力系数增大时围岩压力和塌落范围也不断增大，且随着水位线高度的增加，影响程度越加明显。

• 单位
  中铁五局集团第一工程有限责任公司; 湖南科技大学