首页 期刊 岩土工程学报 深埋隧道软弱围岩渐进性破坏及其锚固效应试验与模拟 【正文】

深埋隧道软弱围岩渐进性破坏及其锚固效应试验与模拟

作者:徐前卫; 程盼盼; 朱合华; 丁文其; 李元海; 唐卓华 同济大学道路与交通工程教育部重点试验室; 上海201804; 同济大学岩土与地下工程教育部重点试验室; 上海200092; 中国矿业大学力学与建筑工程学院; 江苏徐州221116; 济南轨道交通集团有限公司; 山东济南250101
软弱围岩   渐进性破坏   锚固效应   模型试验   数值模拟  

摘要:针对软弱岩体中隧道开挖过程中出现的塌方破坏问题,通过室内地质力学模型试验和数值模拟,对有、无锚杆支护情况下围岩的渐进性破坏过程、岩体地表变形以及岩体内部的应力变化规律进行了对比分析,所得结论如下所述:①隧道开挖使得上覆岩层荷载向隧洞左、右两侧转移,拱腰以下岩体往往率先剪切破坏,锁脚锚杆可有效制止岩体初始剪切破坏;②围岩破坏自洞周逐渐向岩体深部发展,沿与水平面夹角为45°+φ/2的方向产生两个滑动面,并在洞顶形成一自然平衡拱,锚杆支护可有效减小岩体塌落范围;③锚杆的存在大大改善了围岩的应力状态,不仅提高了拱腰岩体剪切起裂荷载值,而且还使得拱顶岩体在破坏前可承担更大的上覆荷载;④塌落区内的岩体切向应力呈"跌落式"下降,此特征可用于判断岩体塌落范围及为隧道塌方预警服务。

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