基于离散元法的隧道穿越卵石地层稳定性研究OACHSSCDCSTPCD

为了研究卵石层构造参数对隧道围岩稳定性及地表沉降的影响规律,建立不同围岩(卵石层)参数条件下的离散元数值计算模型,并进行了不同试验工况的对比分析。结果表明:在卵石层不同构造参数条件下,隧道开挖引起的地表沉降曲线能与Peck公式较好拟合;当“节理倾角”在30°~35°之间时,隧道顶部地表沉降峰值最大,沉降槽宽度系数最小;同时,“节理倾角”增加使得剪切变形区域由拱顶逐渐向两侧延伸,并形成贯通破裂面;破裂面与最大主应力作用方向的夹角接近45°,并将拱顶和拱腰附近的围岩切割成锥形松动体;此外,隧道开挖初期围岩(卵石层)受拉破坏区主要集中于拱圈附近,而破坏区范围随着卵石块体间摩擦角的增加逐渐减小;工程实际中可通过注浆措施提高拱圈围岩稳定性,对此类工程设计、施工具有理论指导意义。