含软弱夹层隧道围岩渗流稳定性离散元分析

2024-06-22 170 1.57M 0

  软弱夹层和地下水渗流作用均对隧道开挖时的围岩稳定性有重要影响.依托蒙华铁路中条山隧道工程,搭建了PFC-FLAC流固耦合模拟平台,通过与均质围岩隧道位移理论解作对比,验证了该平台模拟渗流作用下隧道开挖时围岩力学响应的可靠性.在此基础上,对地下水渗流作用下含软弱夹层隧道围岩的失稳破坏过程进行了非连续数值模拟,深入分析了隧道开挖后围岩位移场、应力场、裂纹动态发展规律及能量场演化规律,研究了复杂水文地质条件下隧道围岩失稳破坏机理.结果表明:隧道开挖后的围岩破坏形式表现为顶部软弱夹层区域出现大量张拉和剪切裂纹,软弱夹层和少部分砾岩逐渐剥落破坏.洞周围岩迅速形成一个带有缺口的接触力链环,环内围岩应力卸载明显,洞周围岩的应变能密度差值均呈现先减小后回升的规律.



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