隧道开挖不同断层倾角对围岩扰动以及初支结构内力的影响

摘要

宝鼎2号公路隧道穿过F9断层,文章以宝鼎2号隧道为依托工程,采用Flac3D数值模拟,建立3个不同断层倾角的计算模型,研究随着隧道的开挖,不同倾角断层对隧道围岩变形以及初期支护结构内力的影响,研究结果表明:(1)围岩变形方面:随着断层倾角的增加,隧道围岩拱顶、边墙以及仰拱监测点的收敛位移都减小,断层段围岩塑性区形态随着断层倾角的增加而发生明显变化,其中拱顶及拱腰处塑性区面积变化较大;(2)初支结构内力方面:隧道通过不同倾角的断层,监测点处初期支护轴力以及弯矩分布都较为均匀,且初支轴力最大值均出现在边墙处;断层倾角对初期支护拱顶以及仰拱处轴力影响较大,边墙处轴力受倾角影响最小,随着断层倾角的增加,初期支护结构内力都相应减小.