含软弱夹层隧道围岩松动破坏模型试验与分析

作     者：黄锋 朱合华 徐前卫 

作者机构：重庆交通大学山区桥梁与隧道国家重点实验室培育基地重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学交通运输工程学院上海200092 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2016年第35卷第A1期

页      面：2915-2924页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51308574) 重庆市科委基础与前沿研究项目(cstc2013jcyj A30007) 重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地开放基金(CQSLBF-Y13–4)~~ 

主　　题：岩石力学 软弱夹层 隧道围岩 松动破坏 模型试验 数值模拟 

摘      要：软弱夹层对隧道围岩稳定起着决定性作用,其松动区、破坏区的形成机制及范围是制定合理支护措施的重要依据。以穿越断层带的高速公路隧道工程为背景,利用室内相似模型试验,对无支护条件下软弱夹层围岩松动区、破坏区的发展过程进行了研究。引入弹塑性损伤本构模型,对试验工况进行有限元数值模拟,与模型试验进行对比验证。研究表明:(1)隧道围岩松动区与破坏区具有相似的形成机制,受到软弱夹层的影响,围岩由下盘局部破坏开始扩展至上盘形成拱形为止;(2)隧道开挖后上盘围岩内的应力变化明显大于下盘围岩,根据周向应力增量大小,可以确定出围岩松动区的范围;(3)数值分析中采用损伤变量判别的围岩破坏区与模型试验吻合较好,具有理论可行性。