超大断面隧道大倾角层状围岩力学特性研究

曾 毅，周舒威，杨志豪，夏才初，3

(1.上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海 200235；2.同济大学土木工程学院地下建筑与工程系，上海 200092；3.绍兴文理学院土木工程学院，浙江 绍兴 312000)



超大断面隧道大倾角层状围岩力学特性研究

曾 毅1，周舒威2，杨志豪1，夏才初2，3

(1.上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海 200235；2.同济大学土木工程学院地下建筑与工程系，上海 200092；3.绍兴文理学院土木工程学院，浙江 绍兴 312000)

文章以重庆轨道交通环线莲花村车站隧道工程为依托，采用有限元数值模拟对超大断面隧道开挖时大倾角层状围岩的力学特性进行研究。通过建立大倾角岩层数值模型，对隧道进行不同工况的分步开挖计算，分析得到大倾角层状围岩的塑性区、应力和位移变化规律。结果表明：大倾角层状岩体塑性区位于层面内，层面塑性变形最大；围岩最大拉应力发生在上部中导洞围岩开挖支护过程中，上部左导洞以及中导洞外壁围岩产生最大拉应力；最大压应力发生在上部中导洞开挖支护过程中，大倾角岩层上部右导洞以及中部右导洞在各工况中产生最大压应力；隧道中、下部右导洞水平位移在二衬施加后达到最大，围岩最大下沉量位于上部左导洞处。

隧道；大倾角岩层；超大断面；力学特性；有限元法

0 引言

在我国大规模隧道建设过程中，隧道断面不断增大，隧道建设也不断往更恶劣的地质环境中延伸，工程标准不断提高，给隧道规划、设计、施工和运营带来了一系列新的挑战[1]。……