含软弱夹层边坡隧洞开挖围岩稳定性分析

浙江省新近系嵊县组玄武岩层中普遍分布有松散沉积夹层,该软弱夹层力学性质相对较差,不利于工程稳定。以宁海县某公路隧道项目为工程背景,基于PFC;软件建立含软弱夹层边坡隧洞开挖模型,对开挖后掌子面围岩的应力场、位移场及裂隙发育过程进行监测,分析开挖面围岩失稳破坏过程,并通过调整软弱夹层分布位置,探究软弱夹层分布位置对围岩变形破坏特征的影响规律。研究结果表明:由于软弱夹层强度远低于玄武岩,在隧洞开挖后,裂隙主要在软弱夹层内生成,并且会导致软弱夹层局部坍塌。软弱夹层分布位置对围岩竖向变形有显著影响,当软弱夹层位于隧洞底部时,拱脚下沉量达10~20 mm,拱肩、洞顶下沉量高达80 mm,明显高于其他工况。