分岔隧道模型试验与数值模拟超载安全度研究-岩土力学.PDF

第 29 卷第 9 期 岩 土 力 学 Vol.29 No. 9 2008 年 9 月 Rock and Soil Mechanics Sep. 2008 文章编号：1000－7598 －(2008) 09 －2521 －06 分岔隧道模型试验与数值模拟超载安全度研究 王汉鹏，李术才，张强勇 （山东大学 岩土与结构工程研究中心，济南 250061 ） 摘 要：超载试验能得到隧道的超载安全度，通过大型地质力学模型对分岔隧道进行了超载试验，模拟了分岔隧道在不同侧 压系数下围岩的变形、应力分布和破坏情况。同时，应用三维数值分析软件对模拟区域进行了模拟。模型试验和数值模拟结 果分析表明，随着侧压系数K 的增加，分岔隧道的侧向位移增加，拱顶位移由向下变为向上；当侧压系数为K 3.5 时，应力 达到极限；当侧压系数 K ≥4.0 时，位移突变，最终最大位移达到 100 mm ；塑性区骤增，隧道拱顶围岩开始开裂，且有块体 掉落。分岔隧道的拱顶和两帮是最易破坏的区域，隧道超载安全度为3.5 。 关 键 词：分岔隧道；模型试验；数值模拟；超载安全度 中图分类号：TU 451 文献标识码：A Model test and numerical simulation of overload safety of forked tunnel WANG Han-peng, LI Shu-cai, ZHANG Qiang-yong （Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China ） Abstract: Tunnel overloading safety can be gained by overloading experiment. In this paper, the overloading stability of forked tunnel is researched using 3-D geomechanical model test. The displacements, stress distribution and failure of surrounding rock are analyzed. And the model test is simulated by 3-D numerical method (FLAC3D) also. Mod