巴东野外大型综合试验场隧道工程围岩稳定性分析

• 作 者: 杨俊
• 机 构: 中国地质大学(武汉)
• 出 处: 中国地质大学(武汉)
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 围岩稳定性 变性破坏机制 块体理论 强度折减法 隧道工程 变形破坏机制

随着我国高等级公路建设的快速发展,公路隧道特别是长隧道也越来越多。公路隧道施工过程中,洞室周围岩体应力发生重分布作用,当这种重分布应力超过围岩的强度极限时,将造成围岩的失稳破坏。因此,围岩稳定性分析是与高速公路隧道施工和运营密切联系的一项极为重要的研究内容。　　
本文结合巴东试验场隧道工程实例,以高速公路隧道围岩稳定性评价为主线,采用定性和定量、整体评价和局部评价相结合的方法,对隧道围岩稳定性展开了系统的研究。　　
本文从影响隧道围岩稳定性的工程地质因素入手,对围岩的变形破坏机制进行了分析和探讨。针对结构面发育且围岩具有弹塑性性质的地质特征,提出结构面控制型为最主要的变形破坏机制,破坏方式表现为顶拱部位的张裂塌落及压致拉裂破坏；针对巴东试验场隧道特定的工程地质条件,运用工程地质判别的方法对巴东试验场隧道围岩稳定性进行了初步判断,得出巴东试验场隧道围岩处于稳定性较差与不稳定状态之间。同时采用国标BQ法、Q系统和RMR分级法对围岩进行了详细分级,确定了巴东试验场隧道围岩类别为Ⅲ类、Ⅳ类及Ⅴ类围岩。　　
最后,利用FLAC3D对隧道工程各级围岩在开挖过程中典型掌子面进行数值模拟,指出隧道施工过程中围岩应力-强度关系中最薄弱部位,根据其应力和应变变化规律,预测和预防在施工过程中隧道围岩局部失稳破坏形式；同时,将块体理论和边坡稳定性分析中的强度折减法应用到隧道围岩稳定性分析中来,对该隧道围岩稳定性进行分析,为隧道施工提供参考。