淺埋偏壓隧道洞口段圍巖破壞機理

于群群,劉秀敏,鄭 允

(1.安徽理工大學 土木建筑學院，安徽 淮南232001；2.中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室，湖北 武漢 430071)

山嶺隧道在施工過程中，由于洞口段地質條件復雜，圍巖風化嚴重，且覆蓋層較薄，常發生洞內隧道塌方冒頂、洞外邊坡滑坡等災害，這種現象在淺埋偏壓隧道中尤其明顯。無論是隧道塌方還是邊坡滑坡，其本質都是圍巖失穩，因此許多學者從圍巖穩定性的角度對隧道塌方和邊坡滑坡進行研究。針對層狀巖體下隧道圍巖的失穩情況：邵遠揚[1]提出了四種典型的破壞模式，即順層滑移、彎曲折斷、擠壓外鼓和楔形體破壞；王傳智[2]以新安嶺隧道淺埋偏壓段為工程背景，得出圍巖級別、巖層傾角、隧道埋深及開挖順序是影響淺埋偏壓隧道圍巖穩定性的主要因素；鄧之友等[3]、陳紅軍等[4]、汪成兵等[5]通過模型試驗的方法對隧道圍巖的漸進破壞機制進行了研究，較好地解釋了試驗中隧道周邊的應力變化情況。隧道的破壞一般從掌子面內的變形開始，因此對隧道凈空收斂變化進行分析可預測其穩定性，茹國鋒等[6]結合實際工程，通過對隧道變形進行監控測量，采用回歸分析方法得出凈空收斂符合指數變化規律；巖若明等[7]，郭子紅等[8]運用極限分析原理推導出塌落面目標方程的參數表達式，定量分析了不同巖體參數對潛在塌方范圍的影響，通過研究破裂面分布形式和范圍來預測圍巖穩定性。……