THM耦合作用下千枚岩隧道大变形机理

作     者：孟陆波 李天斌 杜宇本 黄志煌 马宏敏 MENG Lubo;LI Tianbin;DU Yuben;HUANG Zhihuang;MA Hongmin

作者机构：地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)四川成都610059 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 四川巴陕高速公路有限责任公司四川成都610041 西北综合勘察设计研究院陕西西安710003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41230635 41102189) 四川省教育厅项目(16ZA0095) 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室课题(SKLGP2013Z004) 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2016年第37卷第5期

页      码：66-73页

摘      要：以千枚岩这一典型软岩为对象,通过高地温、高渗透水压、高围压条件下的三轴卸荷试验,研究热—水—力(THM)耦合作用下千枚岩的变形破坏特征;以大理—瑞丽铁路高黎贡山隧道为例,采用数值模拟方法模拟THM耦合作用下千枚岩隧道的大变形;结合试验结果和数值模拟结果,探讨THM耦合作用下千枚岩隧道大变形的机理。结果表明:高渗透水压和高地温对千枚岩裂缝的产生和扩张起着促进作用,随着渗透水压、地温的升高,千枚岩的峰值应力降低,并且渗透水压的影响大于地温的影响;在THM耦合作用下,隧道边墙处的位移最大,拱脚处的应力相对集中,洞壁处的渗流速度最大,地温的分布主要受地下水渗流方向控制;隧道洞壁的应力、位移和渗流速度随地温的升高而增大。提出"HM,TH,T→M"的THM耦合模式。得到THM耦合作用下千枚岩隧道产生大变形的机理为:高地温将造成围岩发生初始热损伤;高渗透水压将促进围岩软化并使其内部裂纹进一步扩展;当隧道开挖形成的二次应力超过围岩屈服强度时,将导致围岩塑性流动。

主 题 词：隧道变形 变形机理 热—水—力耦合作用 千枚岩隧道 渗透水压 地温软岩 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4632.2016.05.09

馆 藏 号：203194385...