隧道穿越斷層破碎帶圍巖變形規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，出于隧道工程線(xiàn)型的要求，越來(lái)越多的隧道需穿越斷層破碎帶。斷層破碎帶內(nèi)巖體一般松散破碎、自穩(wěn)能力差，容易發(fā)生塌方事故。因此，研究隧道穿越斷層破碎帶時(shí)圍巖的變形規(guī)律具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文采用三維離散元數(shù)值模擬方法，對(duì)隧道穿越不同形態(tài)的斷層破碎帶進(jìn)行分析，得出了隧道穿越不同傾角、不同寬度、走向線(xiàn)與隧道軸線(xiàn)夾角不同的斷層破碎帶時(shí)圍巖變形規(guī)律。同時(shí)分析研究了采用不同開(kāi)挖工法穿越斷層破碎帶時(shí)圍巖的

2、變形規(guī)律。并結(jié)合廣東揭陽(yáng)小北山1號(hào)隧道穿越F2斷層工程實(shí)例，研究采用預(yù)留核心土法開(kāi)挖時(shí)圍巖的變形規(guī)律。得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)隧道穿越斷層破碎帶時(shí)，隨著斷層破碎帶傾角的不斷增大，隧道拱頂最大沉降值、仰拱最大隆起值、拱腰最大水平位移值均呈現(xiàn)出“先增大后減小再增大再減小”的變化趨勢(shì)，且在斷層傾角為45°和135°時(shí)得到極大值。
　　(2)當(dāng)斷層傾角關(guān)于90°對(duì)稱(chēng)（如80°和100°、60°和120°）時(shí)，隧道穿越傾角大的

3、斷層破碎帶引起的拱頂最大沉降值和拱腰最大水平位移較大、引起的仰拱最大隆起值較小。
　　(3)隧道穿越斷層破碎帶時(shí)，隨著斷層寬度的增大，隧道關(guān)鍵部位的變形范圍和變形量都不斷增大。
　　(4)隧道穿越斷層破碎帶時(shí)，隨著斷層走向線(xiàn)與隧道軸線(xiàn)夾角的不斷減小，隧道左右兩側(cè)的變形不再對(duì)稱(chēng)，變形區(qū)域相應(yīng)增大，但關(guān)鍵部位變形量的變化并不大。
　　(5)采用全斷面、上下臺(tái)階、預(yù)留核心土三種不同開(kāi)挖工法穿越斷層破碎帶時(shí)，拱頂最大沉降值、仰