摘要:研究目的:全風化紅砂巖和砂質黃土互層地層在我國有較廣泛的分布,其敏感脆弱的工程地質特性嚴重影響隧道工程建設。本文以蒙華鐵路陽城隧道為依托工程進行拓展性研究,采用室內試驗、數值模擬、現場監測等多種方式深入探討巖層傾角對土砂互層地層隧道圍巖穩定性的影響。研究結論:(1)隨著巖層傾角增大,拱頂及左、右拱腰位移呈現互異的變化規律,且具有不同的變形機理;對于拱頂而言,45°為破壞模式轉換臨界,位移取得最小值43.7 mm;根據左、右拱腰變形差異性,分為非對稱變形緩慢發展區、非對稱變形快速發展區、非對稱變形穩定區、非對稱變形弱化區和非對稱變形二次發展區五個階段;(2)拱頂及左、右拱肩處支護結構在不同地層傾角下均有較大主應力,且波動幅度較大,左、右拱肩處應力差值的變化對隧道結構會產生不同程度的影響,當傾角為60°時,兩處主應力差值取得最大值1.01 MPa;(3)隨著巖層傾角變化,張拉塑性區和剪切塑性區存在不同的分布規律,實際工程中應做好相應抑變措施;(4)本研究結論可為不同巖層傾角產狀下的土砂互層地區的隧道設計和施工提供借鑒。
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