软弱围岩隧道开挖应力扰动特征试验及数值模拟

作     者：徐前卫 程盼盼 朱合华 丁文其 陈国中 XU Qianwei;CHENG Panpan;ZHU Hehua;DING Wenqi;CHEN Guozhong

作者机构：同济大学道路与交通工程交通部重点试验室上海201804 同济大学岩土与地下工程交通教育部重点试验室上海200092 中铁七局集团第二工程有限公司西安710032 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(41130751) 西部交通建设科技项目(2011ZB04) 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2016年第53卷第6期

页      码：154-164页

摘      要：文章结合武宁—吉安高速公路隧道工程,以Ⅳ级围岩为对象,采取模型试验和数值模拟相结合的方法,分别对拱顶上方有、无断层两种情况下隧道开挖引起的围岩塌方破坏的渐进性过程以及岩体内部的应力演化规律开展研究,从而为隧道塌方事故的预防和支护结构设计提供借鉴和参考。研究结果表明:(1)隧道开挖后,拱腰以下岩体往往因应力集中程度较高而率先剪切破坏;(2)当有断层存在时,隧道开挖使得断层下盘岩体处于悬挑状态而容易出现拉剪破坏;(3)隧道开挖主要对自两侧拱脚向上与水平面成45°+φ/2范围内的岩体有影响,而塌落破坏的岩体只占此影响区域的一小部分;(4)断层的存在使得拱顶上方岩体径向压力在隧道开挖后更易于出现降低,且应力降低范围相对无断层时的要大;(5)当无断层存在时,拱顶上方岩体切向应力集中是伴随着岩体的开裂和塌落而逐步由隧道周边向外侧发展的,而当有断层存在时,拱顶上方切向应力集中则出现在距拱顶更远的位置。

主 题 词：隧道 软弱破碎围岩 渐进性破坏 模型试验 数值模拟 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13807/j.cnki.mtt.2016.06.021

馆 藏 号：203211108...