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隧道建设（中英文） ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (8): 1360-1368.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.08.010
朝文文1， 徐培元2， 张黎明2, *， 王建新3， 张素磊2， 王在泉2， 丛宇2
(1. 青岛理工大学理学院， 山东 青岛 266033； 2. 青岛理工大学土木工程学院，山东 青岛 266033； 3. 应急管理部国家自然灾害防治研究院， 北京 100085)
Crack Propagation Characteristics and Failure Symptom of Transverse Elliptical Sandstone Tunnel
CHAO Wenwen1, XU Peiyuan2, ZHANG Liming2, *, WANG Jianxin3, ZHANG Sulei2,WANG
Zaiquan2, CONG Yu2
(1. School of Science, Qingdao University of Technology, Qingdao 266033, Shandong, China;2. School of Civil Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266033, Shandong, China;3. National Institute of Natural Hazards, Beijing 100085, China)
摘要： 为研究椭圆形隧洞破坏过程及演化预警问题，开展真实砂岩横置椭圆形隧洞双轴压缩试验，结合声发射、DIC实时采集系统分析横置椭圆形隧洞裂纹渐进扩展过程特征。结果表明： 1）隧洞首先在拱顶和拱底出现张拉裂纹，随后在洞口两侧出现剪切裂纹和远场裂纹，在洞口右侧壁形成V形槽，最终远场裂纹与V形槽连通导致隧洞发生脆性破坏； 2）隧洞表面应变集中区先于裂纹出现，能够预判裂纹出现的位置； 3）裂纹稳定扩展阶段，分形维数逐渐增大，剪切裂纹起裂时分形维数增速率加快，峰值荷载前分形维数出现突增； 4）隧洞破坏前会出现声发射平静期、b值突降、熵值突增、应变场方差突增、裂纹分形维数突增等预警信息，不同物理场监测数据的预警时间不同步，预警荷载为峰值荷载的87%~97%，b值突降出现最早，应变场方差突增出现最晚。
