不同断面形式隧道破坏模式研究*
赵兴东 段进超 唐春安 朱万成
(东北大学岩石破裂与失稳研究中心 沈阳 110004)
STUDY ON FAILURE MODE OF TUNNELs with DIFFERENT SECTIONS
Zhao Xingdong，Duan Jinchao，Tang Chunan，Zhu Wancheng
(Center for Rock Instability and Seismicity Research，Northeastern University， Shenyang 110004 China)
摘要 影响隧道围岩破坏的因素很多，研究隧道围岩破坏模式是一个非常复杂的问题，采用一般方法很难得到好的解答。运用自行开发研制的岩石破裂过程分析(RFPA2D)系统，对基本的隧道工程的断面设计形式(圆形、矩形、直墙拱形和椭圆形)的破坏模式进行了数值模拟研究，得出了不同侧压系数下各种形状隧道围岩破坏特征，说明RFPA2D系统在隧道工程的设计及其稳定分析方面是一种可行的方法。
关键词 ：
数值分析 ,
RFPA2D ,
破坏模式 ,
围岩
Abstract ：Collapse of tunnel is a very complex question，which is controlled by many factors，such as the heterogeneity of rock mass. Therefore，it is very difficult to solve it by common methods when the heterogeneity of rock mass is incorporated. In this paper，Rock Failure Process Analysis (RFPA2D) code is used to simulate the collapse of tunnels with different cross sections (which are circular，rectangular，straight-wall-top-arch (SWTA) or elliptical) under different lateral pressure. The failure modes of tunnels with different sections under a variety of lateral pressure coefficients are given by using RFPA2D. The study proves that the RFPA2D is a valid numerical simulation software in design and stability analysis of tunneling engineering.
Key words ：
numerical analysis
RFPA2D
failure mode
surrounding rock masses
引用本文:
赵兴东 段进超 唐春安 朱万成. 不同断面形式隧道破坏模式研究*[J]. 岩石力学与工程学报, 2004, 23(S2): 4921-4925.
链接本文:
https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/Y2004/V23/IS2/4921
1 于学馥，郑颖人，刘怀恒等 . 地下工程围岩稳定分析 [M]. 北京：煤炭工业出版社， 1983
2 于学馥 . 现代工程岩土力学基础 [M]. 北京：科学出版社， 1995
3 Hudson J A. Atlas of rock engineering mechanisms underground excavation [J]. Int. J. Rock Mech. Sci. ， 1991 ， 28 (6 ) ： 521 ～ 536
4 杨志法， 丁恩保，张三旗 . 地下工程平面问题弹性有限元图谱 [M]. 北京：科学出版社， 1989
5 唐春安 . 岩石破裂过程声发射规律的数值模拟初探 [J]. 岩石力学与工程学报， 1997 ， 16(4) ： 368 ～ 374
6 唐春安，赵 文 . 岩石破裂全过程分析软件系统 RFPA 2D [J]. 岩石力学与工程学报， 1997 ， 16(5) ： 507 ～ 508
7 Tang C A. Numerical s imulation of progressive rock failure and associated seismicity[J]. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. ， 1997 ， 34(2) ： 249 ～ 261
8 傅宇方，黄明利 . 不同围压条件下孔壁周边裂纹演化的数值模拟分析 [J]. 岩石力学与工程学报， 2000 ， 19(5) ： 577 ～ 583
9 刘庭金 . 围岩卸载损伤演化及应力场调整有限元分析 [J]. 地下空间， 2002 ， 22(4) ： 310 ～ 313
10 赵兴东，唐春安 . 回采巷道稳定性的数值模拟研究 [J]. 中国矿业， 2003 ， 12(3) ： 42 ～ 45
[1]
董家兴1，刘梦飞1，米 健2，王益仙3，金克盛1，代佩玄1，柳晓宁2，赵毅然2，齐永立4. 砂化白云岩隧洞围岩结构面几何参数精准表征及工程地质特性评价
[2]
孙书伟1，胡家冰1，刘 流1，李 圆1，李国君2. 抚顺西露天矿边坡岩体结构与灾害预报模型研究
[3]
黄 阜，张 敏，王志文，王勇涛，肖 健. 基于空间离散技术的顶部隐伏溶洞诱发隧道围岩塌方破坏三维稳定性研究
[4]
张庆海1，2，许晓亮1，3，李建林1，武立华2，王小平1，时 全1. 冲击荷载下双裂隙砂岩渐进破坏特性及裂纹扩展机制研究
[5]
白松松1，周宗青1，2，高成路1，孟庆余3，刘建勋4，高 天5，王 旭3，柯成林4. 钻爆法海底隧道穿越断层破碎带围岩稳定性综合分析与控制方法研究
[6]
来兴平1，2，王 昊1，2，崔 峰1，2，李浩荡3，刘旭东3，冯攀飞3. 急倾斜巨厚煤层采动应力场–裂隙场协同演化及孕灾机制
[7]
郭佳奇1，毋文涛1，颜天佑2，3，李建贺2，3，黄 猛1. 爆破开挖扰动下深埋隧洞围岩含水裂隙起裂机制研究
[8]
任子健1，王 涛2，吴顺川1，3，耿晓杰1，浦仕江1，程海勇1. 基于Hoek-Brown强度准则的软岩隧洞稳定性分析及应用
[9]
曲立强1，杜 强1，2，3. 雨水入渗致边坡失稳宏细观机制的离心模型试验研究
[10]
郑响凑，秦傲韩，杨 峰，阳军生. 非均质地层网格加密与稀疏并举的高阶单元自适应上限有限元研究
[11]
王 鼎1，2，何满潮2，周 辉3，王 琦2，王旭春4. 高强高韧锚杆钢能量吸收特性研究
[12]
吴祥业1，2，3，4，廖大林1，2，3，4，张玉江5，陈世江6，李建伟1，2，3，4，迟学海7. 巷道围岩劣化“双阶段”协同预警方法研究
[13]
董家兴1，周志强1，赵永川2，米 健2，李建国2，柳晓宁2，李 超2，周伦顺1，沈桢洛1，沐红元2. 滇中引水工程砂化白云岩隧洞围岩地质特征与破坏机制
[14]
苏 超1，2，3，康红普2，3，姜鹏飞2，3，刘 畅2，3，刘跃东2，3，伊 康1. 基于连续实测的煤巷围岩掘–采期间采动应力演化与破坏模式分析
[15]
张向民. 基于结构稳定理论的深埋隧道收敛约束设计方法研究
2004, Vol. 23 
