基于GDEM的隐伏岩溶隧道隔水岩体水压致裂安全厚度及破裂演化规律分析

摘要

为分析隐伏岩溶水压致裂对隔水岩体安全厚度和破裂演化规律的影响,采用基于连续-非连续数值计算方法的高性能软件GDEM-DAS开展三维数值模拟研究,通过分析掌子面的位移演化规律获得不同水压下隔水岩体的安全厚度,同时引入无量纲指标破裂度来定量化描述隔水岩体随开挖进程的破裂演化规律.通过计算,获得水压分别为1、2、3 MPa时掌子面监测点的位移和研究区域破裂度的变化曲线.计算结果表明:1)不同水压下隔水岩体的安全厚度均为7 m;2)掌子面位移和破裂度均存在突变点,且破裂度突变点早于6 m,说明岩体内部损伤到灾变状态时才会引起位移突变;3)在同一计算工况下,不同溶洞水压下的位移和破裂度突变点具有一致性,说明水压非影响隔水岩体稳定性的首要因素.