【摘 要】
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近年来,各大城市一直在大力建设地铁项目,以缓解人们日常生活中的出行压力。对地下空间的开发,难免会遇到复杂的地质情况,尤其是含有结构面的岩体。通过广泛的研究和实验,结
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近年来,各大城市一直在大力建设地铁项目,以缓解人们日常生活中的出行压力。对地下空间的开发,难免会遇到复杂的地质情况,尤其是含有结构面的岩体。通过广泛的研究和实验,结构面的力学强度远低于完整岩石的力学强度。因为存在有结构面,它降低了岩体的完整性和稳定性,并且,控制了节理岩体的力学性质和稳定性。所以,节理面的分布和力学性质对节理岩体中隧道开挖影响的分析是非常重要的。本文以重庆轨道交通环线涂山站为依托,运用PFC2D颗粒流软件来分析节理对岩体性质和隧道围岩稳定性的影响,主要的研究内容有以下几点:首先,通过改变节理倾角和节理位置,来研究节理倾角和位置的改变对节理岩体的宏观力学性质、破坏形态以及裂隙发展过程的影响规律。模拟结果表明:在节理位置相同的情况下,随着节理倾角的增大,节理岩体的峰值强度表现出先降低后升高的特性,当节理倾角为60度时,岩体的峰值强度最小,且破坏形式以剪切破坏为主;除了节理倾角为60度外,节理在1/2处的峰值强度>节理在1/3处峰值强度>节理在1/4处的峰值强度。其次,对含有节理的隧道围岩的开挖进行模拟,通过改变节理的倾角和位置,来研究节理的角度和位置的不同对隧道开挖后周围岩体的破坏形态和裂隙分布情况的影响规律。模拟结果表明:随着节理倾角由0度不断增大到90度时,隧道的拱顶和边墙处破坏也越来越严重;当节理面位于隧道开挖面下方,隧洞开挖后,洞口周围岩体破坏最为严重;当节理面穿过隧道开挖面的时候,在节理面附近的岩体变形较大;当节理面位于隧道开挖面上方,隧洞开挖后,隧道的拱顶和拱脚处的破坏最为严重。最后,通过对重庆轨道交通环线涂山站进行开挖模拟,来研究节理对涂山站隧道开挖后的破坏情况,为实际施工过程中提供一定的指导和建议。模拟结果表明:两洞之间的中夹岩所产生的裂隙首先是在节理面处出现的,然后不断在节理面附近扩展,使得中夹岩产生大量的裂隙,并且,最终破坏程度最大的地方就是中夹岩。
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