岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2012年
6期
1138-1147
,共10页
李英杰%张顶立%宋义敏%房倩%陈峰宾
李英傑%張頂立%宋義敏%房倩%陳峰賓
리영걸%장정립%송의민%방천%진봉빈
隧道工程%深埋隧道%渐进性破坏%机制%压力拱%数字散斑方法
隧道工程%深埋隧道%漸進性破壞%機製%壓力拱%數字散斑方法
수도공정%심매수도%점진성파배%궤제%압력공%수자산반방법
利用相似模型试验对深埋隧道围岩渐进性破坏特征进行研究.相似模型针对大断面、软弱破碎、深埋铁路隧道围岩.模型材料选择重晶石、石英砂、凡士林按一定比例配制而成.采用自主研发的平面应变模型试验台、气囊加载装置和千斤顶加载装置作为加载系统.利用白光散斑方法监测系统监测加载过程中隧道围岩表面应变场演化规律,利用压力盒监测加载过程中围岩压力的变化.试验结果分析表明:(1)隧道拱腰处在逐渐加载过程中形成剪切的V型楔形体,拱顶没有破坏但产生较大拉伸变形.拱腰处的剪切破坏范围逐渐扩大到拱顶,最终在拱顶上方形成剪切的拱形裂纹.(2)拱腰近洞壁一定范围内径向压力先增加后减小说明该处存在松动区,围岩深处存在切向压力升高区对应压力拱拱体；拱顶上方近洞壁存在径向压力减小区域对应松动区,围岩深处最大主应力方向发生偏转,该处对应乐力拱位置；深埋隧道围岩受力分区特征为松动区压力拱拱体-原岩应力区.
利用相似模型試驗對深埋隧道圍巖漸進性破壞特徵進行研究.相似模型針對大斷麵、軟弱破碎、深埋鐵路隧道圍巖.模型材料選擇重晶石、石英砂、凡士林按一定比例配製而成.採用自主研髮的平麵應變模型試驗檯、氣囊加載裝置和韆斤頂加載裝置作為加載繫統.利用白光散斑方法鑑測繫統鑑測加載過程中隧道圍巖錶麵應變場縯化規律,利用壓力盒鑑測加載過程中圍巖壓力的變化.試驗結果分析錶明:(1)隧道拱腰處在逐漸加載過程中形成剪切的V型楔形體,拱頂沒有破壞但產生較大拉伸變形.拱腰處的剪切破壞範圍逐漸擴大到拱頂,最終在拱頂上方形成剪切的拱形裂紋.(2)拱腰近洞壁一定範圍內徑嚮壓力先增加後減小說明該處存在鬆動區,圍巖深處存在切嚮壓力升高區對應壓力拱拱體；拱頂上方近洞壁存在徑嚮壓力減小區域對應鬆動區,圍巖深處最大主應力方嚮髮生偏轉,該處對應樂力拱位置；深埋隧道圍巖受力分區特徵為鬆動區壓力拱拱體-原巖應力區.
이용상사모형시험대심매수도위암점진성파배특정진행연구.상사모형침대대단면、연약파쇄、심매철로수도위암.모형재료선택중정석、석영사、범사림안일정비례배제이성.채용자주연발적평면응변모형시험태、기낭가재장치화천근정가재장치작위가재계통.이용백광산반방법감측계통감측가재과정중수도위암표면응변장연화규률,이용압력합감측가재과정중위암압력적변화.시험결과분석표명:(1)수도공요처재축점가재과정중형성전절적V형설형체,공정몰유파배단산생교대랍신변형.공요처적전절파배범위축점확대도공정,최종재공정상방형성전절적공형렬문.(2)공요근동벽일정범위내경향압력선증가후감소설명해처존재송동구,위암심처존재절향압력승고구대응압력공공체；공정상방근동벽존재경향압력감소구역대응송동구,위암심처최대주응력방향발생편전,해처대응악력공위치；심매수도위암수력분구특정위송동구압력공공체-원암응력구.
