基于块体离散单元法的走滑型活动断裂错动作用下隧道结构响应

以某穿越走滑型活动断裂带隧道为工程背景,采用离散单元法建立“围岩-衬砌-断裂带”三维块体离散单元模型,分析不同错动量作用下隧道衬砌整体位移响应;明确统一的隧道复合式衬砌结构位移及类圆形断面变形损伤控制标准,分析走滑型活动断裂错动作用下沿隧道纵向位移变化和横断面上径向变形损伤规律,并对比3种断面预留位错空间方案下的衬砌响应规律。结果表明;隧道衬砌的显著性位移和径向变形率最凸出区间均主要集中在断裂带及其两侧附近,拱顶竖向位移向下呈“V”形,仰拱底部竖向位移向上呈倒“V”形,左右拱脚水平位移方向均与断裂错动方向一致,呈“S”形;随着错动量的增加,衬砌节段间差异位移不断增大,断面上拱顶和仰拱底部变形最为严重;随着断面预留位错空间的增加,衬砌位移极值不断增大,但断裂带两侧隧道衬砌影响范围基本不变,断面上部分关键部位之间损伤破坏临界错动量减少,不利于隧道结构抗错。