乌鲁木齐地铁隧道互层岩体力学特性及几何特征因子敏感性模拟

为研究地铁隧道中软硬互层岩体力学特性及破坏机制，本文首先在乌鲁木齐泥岩、砂岩物理力学参数获取的基础上，对互层岩体物理力学参数进行微观参数标定，然后通过颗粒流数值模拟单轴压缩试验，分析互层岩体层厚、层厚比、岩层倾角作用下互层岩体强度响应规律及裂纹变化。分析结果表明：随着互层岩体层厚的增加，其单轴抗压强度在降低，裂纹数量也在降低，裂纹发展速度加快；随着互层岩体层厚比的增加，其单轴抗压强度在不断降低，在层厚比大于1时单轴抗压强度的变化相对稳定，且层厚比小于0.6时裂纹发展趋势较为快速，层厚比大于0.6时裂纹发展趋势较为缓慢；互层岩体岩层倾角的增加使单轴抗压强度的变化大体呈U字形变化趋势，40°时单轴抗压强度最低，90°时裂纹数量最多，发展趋势最为缓慢；由正交试验分析得出层厚比对单轴抗压强度敏感性最大，并分析得出了最优组合；最优组合为：层厚6 cm、层厚比0.1、岩层倾角0°。