节理岩体隧洞开挖破坏模式研究：节理倾角与侧压力影响

"节理岩体中隧洞开挖的渐进破坏模式 (2009年)" 这篇2009年的研究论文详细探讨了节理岩体中隧洞开挖时的渐进破坏模式，主要关注节理倾角和侧压力系数如何影响这种破坏过程。节理岩体是指含有多个节理面的岩石结构，这些节理面的存在显著影响岩体的力学性质和稳定性。在隧道工程中，理解这些因素对于设计有效的支护策略至关重要。 论文指出，节理岩体中的隧洞破坏模式主要由节理倾角决定。当节理倾角较小时，破坏通常表现为隧洞肩部岩体的弯曲断裂，节理面之间的分离，以及边墙岩体的压碎。这种模式暗示了节理面的剪切和拉伸作用在破坏过程中起主导作用。相反，如果节理倾角较大，破坏模式则以边墙岩体的直接压碎和节理面之间层状岩体的滑移为主，这可能反映了节理面的剪切强度和岩石本身的压缩性能。 侧压力系数，即围岩压力相对于隧洞内径的压力比例，也对破坏模式有显著影响。在低侧压力系数条件下，隧洞的破坏更受节理倾角控制，因为此时岩体主要受局部应力状态影响。然而，随着侧压力系数增加，构造应力的作用增强，导致破坏模式逐渐转变为由整体构造环境决定。 数值模拟技术在这项研究中起到了关键作用，它允许研究人员在三维空间中模拟复杂的节理网络和力学响应，从而揭示不同参数下的破坏模式。这种模拟方法为理解和预测实际工程中可能出现的破坏行为提供了有价值的见解。 该研究为隧道工程的支护设计和施工提供了理论依据。通过考虑节理岩体的特性，可以更好地预测和控制隧洞开挖过程中的稳定性问题，降低工程风险，确保施工安全。这些研究成果不仅适用于地质条件复杂地区的隧道建设，也对地质灾害预防和岩体工程设计具有普遍指导意义。