王红英 张 磊 郭 斌

(1.江苏建筑职业技术学院矿业与交通工程学院；2.国网技术学院；3.滨州市公路局高速公路养护中心)

基于离散元的节理硐室围岩数值模拟*

王红英1张 磊2郭 斌3

(1.江苏建筑职业技术学院矿业与交通工程学院；2.国网技术学院；3.滨州市公路局高速公路养护中心)

节理产状及其力学性能决定了岩体的完整状态，对硐室围岩整体稳定具有重要影响。考虑硐室建设过程中原岩应力释放率、节理间距、节理倾角及硐室埋深4个因素，采用离散元UDEC程序模拟了节理硐室围岩和支护结构受力状态。结果表明:①随着原岩应力释放率的增加，衬砌结构承担的荷载趋于减小，当释放率达到某一极限值时，会引起上覆岩体节理面整体错动、垮落，衬砌结构主要承载部位由仰拱向拱顶转移；②节理间距的增大增强了岩体的完整性，有助于增强岩体自身承载性能，提高围岩整体稳定；③节理倾角决定了衬砌结构主要受力部位；④随着埋深的增加衬砌结构内力及屈服单元数量总体呈增大趋势。

隧道 节理岩体 离散元 数值模拟 稳定性

岩土介质天然缺损严重，赋存方式多变，其间往往夹杂有各种各样的软弱节理面(如泥质夹层等)。这些软弱节理面分布范围相比围岩小得多，同样其强度也远远低于完整的岩块，这大大降低了工程岩体的完整性和整体强度，对节理岩体中硐室围岩承载、变形特性造成很大的影响。因此，节理岩体硐室围岩的变形比均质岩体要复杂得多，对工程岩体稳定状态的影响也起关键性作用。……