深埋硬岩隧道开挖破坏区数值模拟方法探讨

Published in 太原理工大学学报, 2017

摘要：选择有效并实用的岩体本构模型是利用数值模拟方法准确获得开挖破坏区范围的关键。简要论述了常用的描述岩体脆性破坏的本构模型，然后借助有限元软件Phase2,分别采用弹脆-塑性(EBP)模型、粘聚力-脆性-摩擦强度(CBF)模型和裂隙初始-劈裂界限(DISL)模型计算Mine-by 试验隧道在开挖诱导下形成的破坏区深度和范围角。考虑到 Mine by 隧道开挖面轮廓的几何非规则性，在进行上述计算时分别以光滑圆形和一系列连续的半圆形为开挖边界。将上述的6种计算结果与实测数据进行对比后发现，以隧道实际断面为开挖边界，选择 DISL 本构模型能够很好地反映开挖后围岩的力学响应，准确预测开挖破坏区深度。