高速铁路隧道间距对岩体变形及应力分布的影响

摘要

为研究不同隧道间距下岩体变形及应力分布规律,采用类岩材料制备不同孔洞间距的试样,并对试样进行单轴压缩试验等力学测试,获得试样的峰值应力和弹性模量;利用声发射(AE)装置,获得孔洞间距对声发射参数的影响;采用DIC设备对试样的加载破坏过程进行监测,研究试样受力破坏过程中的动态变化。研究表明,随着两孔洞之间间距增大,试样峰值应力和弹性模量都不断增大,但增大率逐渐减小;声发射计数在压密、弹性阶段相对平静,在塑性阶段较为活跃且增幅明显,在破坏阶段声发射计数最活跃并出现最大计数,破坏后阶段不断趋于安静;随着孔洞间距增大,试样的峰值计数和单轴强度不断增大。研究结果表明,试样在孔顶、底部易形成拉应力集中,产生拉伸裂纹;在孔的两侧形成切向应力集中,产生翼裂纹或剪切裂纹;两孔洞间距越小,孔洞之间应力越集中,越易形成孔洞之间贯通破坏。