走滑断层作用下跨断层隧洞破坏机理研究

摘要：

中国西部地区断层带分布广泛,使得西部地区隧洞建造过程中不可避免穿越活动断层.为研究不同因素对隧洞衬砌结构的影响,根据滇中引水工程香炉山引水隧洞穿越断层的活动形式,采用数值模拟方法模拟不同工况下走滑断层错动引发的隧洞衬砌变形及受力,由此得到断层错动量、断层带宽度、断层带围岩强度及断层倾角这4个主要因素对衬砌结构的影响程度.结果表明:① 断层错动量、断层带宽度、断层带围岩强度及断层倾角4个因素对衬砌影响的程度依次减弱.② 隧洞衬砌在走滑断层错动作用下的变形模式呈"Z"字形分布.③ 断层破碎带范围内的剪力较大,衬砌弯矩分布沿隧洞纵向方向呈中心对称,在断层界限处达到弯矩最大值,衬砌中点的弯矩为0.④位于断层带处的隧洞衬砌洞顶及洞底应力分布受敏感参数影响的变化较大,隧洞衬砌两端的压应力较小;左右拱腰的纵向应力沿衬砌中间截面迹线呈对称分布,最大压应力出现在断层界限处,因此断层界限应该成为隧洞抗错断的控制重点.

关键词：走滑断层;断层破碎带;变形特性;数值模拟;香炉山隧洞;隧道工程

所属期刊栏目：53

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;长江科学院开放研究基金资助项目;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金课题

在线出版日期：2022-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：110-117,125