韩伟歌 崔振东 涂新斌 金永军 王彦兵

(①中国科学院地质与地球物理研究所， 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室， 北京 100029， 中国)

(②石家庄铁道大学， 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室， 石家庄 050043， 中国)

(③中国科学院地球科学研究院， 北京 100029， 中国)

(④中国科学院大学， 地球与行星科学学院， 北京 100049， 中国)

(⑤国网经济技术研究院有限公司， 北京 102209， 中国)

0 引 言

随着层状岩体工程建设的不断增多，由于软弱层理面破裂而导致的工程施工事故也日益凸显。层状复合岩体由于其富含层理面极易发生弯曲、拉伸及剪切破坏，对隧道围岩稳定性有重大影响。因此，揭示层状岩体隧道围岩层理变形破裂特征对隧道安全施工及稳定运营具有重要意义。

为保证层状岩体工程的安全施工运营，国内外学者采用众多手段开展了大量研究。已有学者从理论上推导了层状岩体本构模型，为后续含层理物理模型试验及数值模拟研究奠定了基础(刘卡丁等， 2002； 张玉军等， 2002； 韩昌瑞等， 2008)。室内隧道围岩物理模型试验常采用相似材料进行模拟，苏士龙等(2020)采用该方法研究了层状岩体巷道在不同支护条件下的变形破裂特征。而隧道围岩在锚杆支护下的力学变化行为也被郝登云等(2017)在现场进行了原位观测研究。沙鹏等(2020)通过室内层状岩体试验对隧道层状围岩BQ分级方法进行了改进。室内及现场模型试验工作量大且成本较高，因此数值模拟方法成为层状岩体围岩稳定性研究的重要手段。……