层状非连续多尺度块体系统中隧道开挖围岩破坏模式和力学机理研究

项目名称： 层状非连续多尺度块体系统中隧道开挖围岩破坏模式和力学机理研究

项目编号： No.41172249

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 张子新

作者单位： 同济大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 层状非连续岩体中隧道开挖围岩的强度和破坏特征由于层状岩体组构的多尺度特征和高度复杂性一直未能得到满意解决。事实表明：层状岩体中隧道开挖围岩的力学行为起主要作用的层理、节理及其切割成的块体系统呈现多尺度块体结构特征，层状岩体的组构、不连续面的扩展、分叉和相互贯通, 是层状岩体失稳破坏的普遍过程。而现有隧道开挖影响分区和支护荷载计算方法都是以连续介质假设的传统理论为基础，没有反映层状岩体中隧道开挖与支护的特殊问题。本研究拟针对层状非连续多尺度块体系统中隧道开挖围岩力学行为，借助室内试验、理论分析及数值试验等手段，基于层状非连续岩体结构特征，开展：（1）研究不同类型层状非连续岩体中隧道开挖围岩的破坏模式及其演化规律；（2）研究不同类型层状非连续岩体中隧道开挖影响分区、压力拱性态与支护荷载分布的力学机制，建立概念模型和多尺度计算方法。成果将进一步丰富现有隧道开挖理论，并为相关规范修订奠定基础。

中文关键词： 非连续块体系统；隧道；破坏模式；模型试验；数值分析

英文摘要：

英文关键词： discontinuous rock mass；tunnel；failure mode；model test；numerical simulation