关于隧洞围岩破坏特征的连续-离散耦合分析

刘绍兴， 任红磊

(河北工程大学 水利水电学院， 河北 邯郸 056038)

随着国民经济的不断增长，深埋洞室的稳定性问题屡见不鲜。埋深的增加意味着更加复杂的应力环境，因此有必要对洞室稳定性做针对性的研究。对于复杂应力环境下深埋隧洞破坏特征研究，目前主要集中在洞室围岩安全性评价、变形破坏机理及后期稳定性的把控等方面。研究方法主要包括室内岩石力学试验、现场监测及数值模拟等方面。

董书明等[1]通过有限元ANSYS对4种典型洞室断面开挖后的分析认为，蛋壳形隧洞最有利于洞室围岩稳定；李浩等[2]通过FLAC3D软件对4种典型断面进行研究后可知，圆形隧洞断面位移量、应力集中系数及塑性区面积均最小，曲墙式隧洞断面次之；皮进等[3]通过FLAC3D分析认为，从整体上看，圆形衬砌整体受力更均匀，而马蹄形衬砌可改善锚具槽部位的受力；米春荣等[4]认为在相同地应力条件下，巷道曲率的减小有助于减小巷道周边的破裂范围；项戈泽等[5]探讨了深埋地下洞室在自重应力条件下不同侧压系数对洞室岩爆过程及其洞室周围破坏区域的影响；谭涛等[6]发现当侧压系数大于1并逐渐增大时，塑性区在顶底板围岩拓展，两帮收缩程度明显增大；龚大银等[7]通过模拟不同侧压系数下的圆形巷道发现，随着侧压系数的增加，水平位移增加的现象越来越明显；袁本庆等[8]认为随着侧压系数的增加，巷道两帮围岩垂直应力呈递减状态，剪切应力、顶底板围岩垂直应力呈增大趋势；……