金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (5): 199-.
冯 强1 赵子栋1 刘海涛2 刘炜炜1 王洪波1 张新鹏1 张 强3
FENG Qiang1 ZHAO Zidong1 LIU Haitao2 LIU Weiwei1 WANG Hongbo1 ZHANG Xinpeng1 ZHANG Qiang3
摘要: 围岩冻融损伤会造成衬砌受到的变形压力增大,对衬砌的稳定性造成不利影响,是季节性寒区隧道工 程研究的一个关键问题。通过对砂岩的冻融循环试验和压缩试验得到不同冻融次数下的砂岩应力—应变曲线,然后 通过应力—应变曲线得到围岩的变形参数和强度参数,最后将岩石力学参数变化规律嵌入ABAQUS 软件中对冻融循 环条件下的隧道长期稳定性进行数值分析,分别得到循环冻融0、6、12、18、24 次下的围岩和衬砌的应力场及位移场。 结果表明:① 随着冻融循环次数增加,围岩所受的最大主应力和最小主应力均呈线性减小;② 衬砌所受的最大主应 力、最小主应力及衬砌位移均呈指数增大;③ 与未经冻融的情况相比,冻融循环24 次后围岩的最大主应力、最小主应 力分别减小了43. 69%、20. 66%;④ 衬砌的最大主应力、最小主应力及拱顶最大沉降分别增大了13. 64%、15. 75%、 49. 36%。在进行寒区隧道支护设计时,应考虑冻融作用下围岩自稳能力衰减而导致支护结构受力增大的问题。