连拱隧道围岩变形和破坏形态的DDA分析.pdf

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1、72探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39卷第4期连拱隧道围岩变形和破坏形态的DDA分析胡金海，范东方(1．福州机场二期高速公路有限公司，福建福州350002；2．同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要：连拱隧道围岩一般为由节理结构面相互切割的非连续岩体，利用非连续性分析方法研究这类围岩的变形和破坏形态可以更好地反映工程实际情况。采用非连续变形分析方法DDA，对金鸡山连拱隧道围岩的变形和破坏过程进行了模拟，将整个变形破坏过程划分为了3个阶段：中墙上方岩体变形、地表下沉、滑移面产生阶段、隧道左右洞两侧滑移带(或滑移面)的形成阶段以及中墙顶部块体失稳、隧道上方岩体快速塌落阶段。研究

2、了金鸡山隧道浅埋围岩和深埋围岩的变形破坏特征，其中边墙部位、靠近中墙的内侧拱顶或拱肩部位、外侧拱肩部位会首先受到变形破坏。关键词：连拱隧道；DDA分析；围岩变形；节理；破坏形态中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)04—0072—04AnalysisonDeformationandFailureModeCharacteristicsofSurroundingRockofMulti-archTunnelbyDDAMethod／HUn—hai．FANDong-fang(1．TheSecondPhaseProjectofFuzhouInternationalAi

3、rportHighwayCorpora-tion，FuzhouFujian350002，China；2．DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thesurroundingrockofmulti—archtunnelisintermittencejointedrockmassesinmostcases；it’Smorerealistictoanalyzethedeformationandfailuremodecharacteristicsofthiskindofro

4、ckwithdiscontinuousdeformationanalysis(DDA)method．ThedeformationandfailureprocessofsurroundingrockofJinjishanmulti—archtunnelwassimulatedandthewholefailureprocesswasdividedinto3stages：rockdeformation，surfacesubsidenceandslipplaneappearingabovethemid—partition；slipplanes(orbands)formingonbothsideso

5、ftunnel；therockmassinstabilityabovethemid—partitionandrapidcollapsingofrockmassabovethetunne1．ThepaperstudiedthedeformationandfailurecharactersofshallowanddeepsurroundingrockinJinjishantunnelwiththeconclusionthatthesidewallofthetunnel，thedomeortheinsidespan．drelclosetomid—partitionandtheoutsidespa

6、ndrelwouldbefirstdeformed．Keywords：muhi—archtunnel；DDA；surroundingrockdeformation；joint；failuremode0引言法。Everling_2利用相似模型试验对有支护结构条连拱隧道一般属于浅埋中短长度隧道，隧道埋件下节理岩体的变形特性进行了探讨和分析；Good．深一般不超过60．0m，此种条件下的隧道岩体在man等利用相似模型试验对节理岩体中隧道的变各种复杂的地质作用下，会产生永久的变形和构造形特性进行了研究、分析；刘涛、沈明荣按弹性阶破坏形迹，形成如褶皱、断层、节理、层理等结构弱段相似原则进行连拱隧道室

7、内模型试验，模拟连拱面。这些结构面的存在，不仅削弱了岩体的力学强隧道的施工工况，得出施工过程中隧道围岩位移、应度，而且控制着岩体的变形、破坏机制和力学法则，力和塑性区分布规律。了解和掌握连拱隧道在特定节理展布特征下围岩潜物理相似模型试验虽然能对特定条件下节理岩在变形、破坏形态对隧道稳定性分析极为重要，是隧体中隧道围岩的稳定性进行反映，但无法直观的表道稳定分析与稳定控制的基础。现出围岩变形和破坏的完整过程，而数值分析方法对