节理岩体中大跨隧道围岩变形破坏模式分析.pdfVIP

第46卷第1期华侨大学学报（自然科学版）Vol.46No.1

2025年1月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Jan.2025

D0I:10.11830/ISSN.1000-5013.202405024

节理岩体中大跨隧道围岩

变形破坏模式分析

田皓天1，俞缙1，林聪波1，王海猛²，蔡浩慧²，周玮²

（1.华侨大学土木工程学院，福建厦门361021；

2.中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉430000)

摘要：运用3DEC离散元软件，建立含不同节理分布的大跨隧道模型。考虑节理的走向、倾角、间距和力学

参数等因素，对大跨隧道开挖后无支护的围岩变形破坏情况进行模拟计算，并对大量计算结果进行分析。研

究结果表明：大跨隧道围岩开挖后的风险部位主要由节理走向与倾角决定，该部位失稳及落块由节理间距和

力学参数决定；当考虑双向组合节理时，围岩情况比单向节理更为复杂，隧道围岩的变形破坏形式不仅在横截

面上呈现一定规律，并且在隧道轴向上也会有所差异；X向节理主要影响隧道横截面围岩变形破坏的位置，

Y，Z向节理则会影响隧道轴线方向的围岩变形分布规律，并且节理倾角愈大，围岩松动范围愈深。

关键词：隧道工程；节理岩体；离散元模拟；围岩变形破坏；大跨隧道

中图分类号：U451.2文献标志码：A文章编号：1000-5013(2025)01-0030-08

AnalysisofDeformationandFailureModeofSurrounding

RockofLong-SpanTunnelinJointedRockMass

TIANHaotian,YUJin,LINCongbo,

WANGHaimeng,CAIHaohui?,ZHOUWei?

(1.CollegeofCivilEngineering,HuaqiaoUniversity,Xiamen361021,China;

2.ChinaCommunicationsSecondNavigationEngineeringBureauLimitedCompany,Wuhan430000,China)

Abstract:Using3DECdiscreteelementsoftware,amodeloflong-spantunnelwithdifferentjointdistribu-

tionsisestablished.Consideringthestrikes,dipangles,spacingandmechanicalparametersofjoints,thede-

formationandfailureofsurroundingrockswithoutsupportofthelong-spantunnelafterexcavationissimulated

andanalyzed.Theresearchresultsshowthattheriskpositionofthelong-spantunnelsurroundingrockafter

excavationismainlydeterminedbythestrikesanddipanglesofthejoints.Theinstabilityandfallingofblocks

inthispositionaredeterminedbythejointspacingandmechanicalparameters.Whenconsideri