断层破碎带隧道结构破坏离散元数值试验

作     者：杨青林 李醒 王永雷 YANG Qinglin;LI Xing;WANG Yonglei

作者机构：中铁建云南投资有限公司云南昆明650200 西安长安大学工程设计研究院有限公司陕西西安710061 

出 版 物：《实验技术与管理》 (Experimental Technology and Management)

年 卷 期：2024年第41卷第8期

页      面：136-142页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国铁建昆仑投资集团有限公司科技研究开发计划项目(KLTZ-KX01-2020-009) 

主　　题：隧道工程 断层破碎带 离散元 次生断裂 

摘      要：为研究次生断裂的形成原因、隧道结构破坏特征及其机理。以福宜高速公路梁王山隧道为依托,采用MatDEM离散元结合现场测试的方法,模拟断层运动和隧道破坏。结果表明:受主断层两侧地层相向运动影响,在离FW4断层出口远端软弱地层产生了次生断裂,隧道开挖后围岩次生裂隙扩展并发生不均匀破坏,表现为拱顶开裂,边墙强烈内挤和纵向裂缝等;低刚度裂缝能吸收变形产生明显变形阻断作用,但却容易引起对向侧部围岩的进一步应力集中,加剧隧道的不均匀破坏;为避免受次生断裂影响下穿越断层破碎带隧道发生破坏,应对次生裂缝或节理进行注浆加固,减少新生裂缝数量,削弱附近围岩的应力-变形集中,降低隧道施工风险。