拉张盆地不同埋深复合地层中隧道围岩变形破坏数值模拟研究 |
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引用本文: | 尚彦军,蒋毅,赵斌,魏思宇.拉张盆地不同埋深复合地层中隧道围岩变形破坏数值模拟研究[J].工程地质学报(英文版),2022,30(3):896-907. |
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作者姓名: | 尚彦军 蒋毅 赵斌 魏思宇 |
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作者单位: | ①.中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京 100029,中国 |
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基金项目: | 国家重点基础研究发展计划(973)2014CB046901第二次青藏科考“重大工程扰动灾害及风险”2019QZKK0904国家自然科学基金面上项目41772320 |
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摘 要: | 不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主,侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例,采用有限差分程序FLAC3D对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明,围岩变形主要发生在软岩层地层中,埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现;随埋深增加,硬岩稳定性变差,顶拱位移增加尤其明显;随埋深增加,软岩和硬岩地层之间主应力差异变小,硬岩中储能明显;埋深越大塑性区分布范围越大;埋深较小时岩层以拉张破坏为主,埋深较大时以剪切破坏为主,两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。
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关 键 词: | 拉张盆地 岩石掘进机(TBM) 复合地层 不同埋深 数值模拟 |
收稿时间: | 2021-04-27 |
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