正交隧道-滑坡体系层状岩体隧道变形破坏机理

摘要

为了厘清滑坡影响下的层状岩体中的隧道变形破坏机理，以略阳南山隧道-滑坡体系为例，利用FLAC软件，采用强度折减法计算了滑坡稳定性的变化，并基于遍布节理模型计算了滑坡稳定性变化各阶段层状岩体隧道衬砌弯矩分布特征。结果表明:南山滑坡的整体稳定系数在前缘开挖前为1.25，开挖后为1.17，开挖后长持时降雨工况下为1.03，滑坡稳定性变化较大;受层状围岩各向异性特性的影响，隧道衬砌受力表现出更为明显的偏压，山侧墙中下部出现弯矩峰值，与墙体开裂的实际位置一致;隧道衬砌的最大弯矩初始为67.7 kN·m，前缘开挖后为70.0 kN·m，长持时降雨工况下为84.5 kN·m，说明隧道结构受力与滑坡的稳定性关系很大;层理特征对隧道弯矩影响明显，若层理为水平或垂直时，隧道各部位的弯矩均较小，弯矩分布较为对称，当层理倾角较陡(45°～75°)，顺坡向时山侧边墙的弯矩出现最大值，南山隧道滑坡体系中的层理产状刚好处于极为不利的情况，从而导致了隧道变形开裂。该研究可为类似隧道滑坡体系工程设计提供一定参考。

关键词

隧道-滑坡体系 / 层状岩体 / 隧道开裂变形 / 长持时降雨 / 遍布节理模型 / 强度折减法