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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (9): 2011-2023.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.09.015
齐欢1, 任大力2, 罗国艳3, 李明旭4, 张裕良5, *, 殷伟淞6
QI Huan1, REN Dali2, LUO Guoyan3, LI Mingxu4, ZHANG Yuliang5, *, YIN Weisong6
摘要: 为揭示层理面倾角对深埋软硬互层岩体输水隧洞围岩稳定性的影响机制,进而针对性设计支护方案,采用有限离散元法(FDEM)完成泥岩、砂岩及层理面细观参数标定; 构建0°~90°不同层理面倾角数值模型,系统开展层理面倾角对围岩变形、应力演化及破坏特征的影响规律研究; 最后,基于数值分析结果优化现场支护方案并开展实时监测。结果表明: 1)缓倾角(≤30°)与陡倾角(≥75°)时软岩区拉应力集中、裂纹发育剧烈,围岩稳定性差; 中等倾角(45°~60°)时围岩应力分布均匀、软硬岩层协同承载能力强,60°倾角时围岩稳定性最优; 层理面倾角通过改变围岩承载路径与层间约束,使围岩拉应力区呈“大-小-大”3段式分布。2)输水工况下裂隙渗流量表现为瞬时尖峰、短暂回落、二次峰值、逐步衰减的变化特征,软岩主导渗流通道发育,硬岩可起到隔水屏障作用。3)基于围岩差异化变形特征,提出软岩强支护、硬岩简支护、层理面重点锁固的非对称联合支护方案,将该支护方案应用于引汉济渭某输水隧洞工程中,围岩最大变形约为48 mm,40 d后变形收敛,洞段无渗漏、剥落现象,支护控制效果达标。