谭鑫，傅鹤林，陈琛，赵明华，刘运思

(1. 湖南大学 土木工程学院， 湖南 长沙 410082；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)



层状岩体中隧道稳定性数值分析

谭鑫1，傅鹤林2，陈琛2，赵明华1，刘运思2

(1. 湖南大学 土木工程学院， 湖南 长沙 410082；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)

摘要:对层理板岩进行不同加载角度的巴西劈裂试验，获得不同层理方向板岩试件计算抗拉强度。通过FLAC3D数值模拟巴西劈裂试验标定了板岩层理构造的强度参数，并用于层状岩体中隧道稳定性数值计算。通过数值模型对不同层理方向层状岩体中隧道稳定性、围岩松动区范围及失稳关键部位进行分析，对深入理解层状岩层中隧道失稳机理以及合理加固与监控量测等工程应用具有重要理论及实践意义。

关键词：板岩；各向异性；横观各向同性；隧道；数值模拟

岩石作为天然材料，在长期地质作用及不同赋存条件等各种因素影响下，导致其内部必然存在微裂纹、缺陷及各种程度的节理构造。这种不同于均质同性材料的内部构造影响着岩石力学性质以及岩石工程的安全稳定性[1]。在隧道工程中层状岩体围岩由于受到其横观各向同性力学特性影响，岩体的抗拉抗剪强度在不同层理倾角下会有较大的差异，尤其在大埋深情况下其应力分布特性及其破坏特征更具有复杂性，因而将对隧道围岩变形和稳定性产生显著影响。工程实践也表明，在具有层状结构面的岩体中进行隧道开挖常常遇到偏压大变形、支护破坏甚至洞室整体破坏失稳等工程事故。……