岩体节理对隧道开挖稳定性的影响分析
2019-09-03张文胜
四川建筑 2019年2期
张文胜
(西南交通大学,四川成都 610031)
天然岩体是经过多次而反复的地质作用的地质体,而节理作为岩体的软弱结构面,使岩体的完整性及均匀性受到不同程度的破坏,直接影响着地下工程的设计、施工及工程的稳定性评价[1]。以往的隧道稳定性研究常常是将围岩看成连续体来进行数值模拟计算,没有考虑节理的削弱作用,这是不甚合理的。我国修建的隧道穿越的地质环境越来越复杂,如何对节理岩体中的隧道稳定性进行评定也是今后隧道工程中的重点与难点[2]。
1 工程概况
贵阳市南垭路三号隧道为分离式双向八车道隧道,全长1 171.1 m,隧道开挖宽度21.8 m,高度为14.3 m,其左右两隧道净距为21.8 m。隧道穿越地段围岩分级为Ⅳ级,岩体中节理裂隙较为发育,根据掌子面露出资料及地质勘探显示,围岩中主要发育一组节理,倾向70~90 °,倾角78~120 °,节理间距0.5~1 m。隧道掌子面图如图1所示。

图1 隧道掌子面
2 利用强度折减法分析隧道稳定性
为研究岩体中节理对隧道稳定性的削弱作用,本文引入强度折减法,分别计算出连续完整岩体及考虑节理因素的破碎岩体的安全系数,通过对比来研究节理的影响。
强度折减法是基于极限分析法而提出的理论,极限分析法假设理想塑性体或刚塑性体处于极限状态,即岩土体的潜在滑动面上的滑动力与抗滑力相等或剪应力与抗剪强度相等。采用强度折减法进行围岩稳定性分析时,通常是将c、φ值反复除以相同的折减系数,之后进行平衡计算,直到隧道失稳。……
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