基于强度折减法裂纹贯穿隧道围岩稳定性分析

文笔山隧道穿过隧道断层带,围岩存在发育节理和裂纹。针对该情况,借助ABAQUS对裂纹以不同倾角贯穿隧道不同位置进行模拟,分析裂纹对隧道稳定性的影响。引入强度折减法和应力强度因子对隧道的稳定系数进行求解,评价隧道围岩的稳定性。结果表明:裂纹连接隧道的破裂面,围岩形成滑动区,不利于隧道围岩的稳定。从拱顶处贯穿隧道的45°倾角裂纹对围岩的稳定性最为不利;在隧道拱肩和拱脚处,裂纹的倾角越小,隧道围岩的稳定性越差;在倾角为90°时,由于从拱肩贯穿的裂纹靠近拱脚,隧道围岩的稳定性也因此降低。基于强度折减法计算结果,提出了以特征位置的改变量作为判据隧道围岩稳定性的新方法;对于文笔山隧道过断层带段,给出围岩加固方案以减小裂纹带来的不利影响,为工程提出指导意见。