畅 燚

(中铁十七局集团第四工程有限公司，重庆 401121)

0 引言

层状岩体广泛存在于地球上，沉积岩经变质作用后产生的变质岩普遍具有层状结构特征[1]，自然界中的大多数岩层都是倾斜的，工程地质学将岩层与水平面夹角为α的岩层称为倾斜岩层，当倾角α<30°时，称为缓倾岩层。

缓倾岩层隧道工程实例较多，东兴场隧道穿越水平岩层或近似水平的缓倾岩层，围岩因岩层节理切割在隧道拱肩和拱顶处形成不完整岩块，产生掉块等病害。何军等[2]使用离散元UDEC软件对东兴场隧道进行离散元数值模拟，研究岩层厚度和隧道埋深对围岩的影响，发现层厚越大、埋深越深，围岩稳定性越好。王睿等[3]同样采用UDEC进行离散元数值模拟，发现岩层倾角为0°时，围岩松动圈出现在隧道拱顶1.6～2.6m。岩层倾角为30°，45°，60°，75°时，隧道存在偏压现象，围岩松动圈不对称。若倾角为0°，90°，松动圈沿隧道轴线呈对称分布。李烁等[4]针对栗木山隧道，施工监测隧道围岩为缓倾层状岩层，层厚0.3～0.6m，采用ANSYS对层状围岩隧道开挖后围岩和支护结构的形变与应力分布特征进行研究，发现倾斜岩层的隧道围岩与衬砌位移存在明显非对称性，非对称性随倾角增大先增大后减小，最大竖向位移出现在隧道拱顶，最大竖向位移随岩层厚度增大而减小，存在临界厚度0.6m。新窑沟隧道为缓倾岩层隧道且围岩胶结差、强度低，开挖过程中的变形破坏十分复杂。张乐中[5]对新窑沟隧道进行分析研究，提出碎裂松动、膨胀内鼓、挤压破坏、滑动破坏和地下水破坏等是缓倾岩层隧道的主要破坏模式。……