跨走滑断层隧道失稳演化过程及稳定性分析

摘要：

研究目的:为评判跨走滑断层隧道的稳定性,首先视跨断层隧道为一含剪切带的"围岩-断层-围岩"复合岩体系统,揭示其失稳演化机制;其次基于含断层带复合剪切梁理论,推导跨走滑断层隧道失稳临界损伤长度、临界损伤荷载和极限位移计算表达式;最后对影响隧道稳定性的主要参数进行敏感性分析.
研究结论:(1)跨走滑断层隧道失稳演化过程主要经历3个典型阶段,即含剪切带的"围岩-断层-围岩"系统变形协调促使强度降低、断层剪切带两侧围岩受拉而呈现拉裂损伤区、"围岩-复合剪切带-围岩"系统达到新的平衡状态;(2)当断层宽度、动摩擦系数、峰值剪应力、剪切梁剪切模量越小,隧道埋深、剪切梁宽度、塑性软化剪切模量越大,跨走滑断层隧道稳定性越差;(3)跨走滑断层隧道稳定性影响因素的敏感性为:断层宽度t＞剪切梁剪切模量G＞隧道埋深H＞滑动摩擦系数μf＞断层塑性软化剪切模量Gfs＞断层峰值剪应力τfc;(4)本研究结论可为跨走滑断层隧道设计提供一定的理论依据.

关键词：隧道工程、走滑断层、失稳机制、剪切梁理论、敏感性分析

所属期刊栏目：40

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：河北省自然科学基金资助项目E2021419001

在线出版日期：2023-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：62-71