ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ДЕФОРМАЦИИ В СЛОИСТЫХ ГРУНТАХ НА МОДЕЛЯХ С ТРЕНИЕМ Experimental investigation of deformation modes in stratified surrounding rock using base-friction model tests

Honglin Li, Min Xia, J. FAN, H. QI, W. ZENG, R. FAN

Аннотация


Для изучения геомеханического поведения стратифицированных вмещающих грунтов с различными углами падения при проходке тоннеля проведена серия испытаний на моделях с трением. С использованием критериев подобия созданы физические модели с углами напластования 0°, 30°, 60° и 90°, на которых исследованы процессы деформации и разрушения. Выявлено, что угол падения пластов оказывает существенное влияние на поведение тоннелей в слоистых горных породах. Разрывные разрушения представляют собой основной механизм нарушений при проходке тоннеля в крест напластования при любых углах падения пластов. Изгиб-опрокидывание и сдвиговые разрушения наблюдаются в наклонных пластах, а в вертикальных - выпор. Полученные результаты представляют собой теоретическую основу для проектирования крепежа тоннелей и оценки их долговременной устойчивости.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.63, No.3


Литература


Li X., Xia B., Li D., and Han C., “Deformation characteristics analysis of layered rockmass in deep buried tunnel,” Rock Soil Mech., 31(04), 1163-1167 (2010).

Wang D., Luo J., Wen S., and Su J., “Influence analysis of rock dip angle on surrounding rock stability of layered unsymmetrical-loaded tunnel,” J. Beijing Jiaotong Univ., 46(3), 95-102 (2022).

Deng H., Li T., Li J., Xiong Y., Qi Y., and Wan L., “Study on calculation method of anisotropic acoustic and mechanical parameters of layered rock,” Chin. J. Rock Mech. Eng., 39(S1), 2725-2732 (2020).

P. Fortsakis, K. Nikas, V. Marinos, and P. Marinos, “Anisotropic behaviour of stratified rock masses in tunnelling,” Eng. Geol., 141-142, 74-83 (2012).

Chen X., Jiang L., Zhang R., and Tang B., “Influence of rock inclination on the relaxation and deformation of the surrounding rock in underground chambers,” in: Yang Q., Li Z., and Luo A. (eds), The Proceedings of the 18th Annual Conference of China Electrotechnical Society, Springer, Singapore, vol. 1167, 107-113 (2024).

Huang M., Niu Q., Fu T., and Huang H., “Influence of rock dip angle on deformation characteristics of schist tunnel,” Shanxi Architecture, 48(01), 134-136 (2022).

Chen Y. and Teng J., “3DEC numerical analysis of failure characteristics for tunnel in stratified rock masses,” KSCE J. Civ. Eng., 28(6), 2420-2426 (2024).

Li F., Zhang Q., Xin G., Long G., and Dong Y., “Failure mechanism and numerical simulation of splitting failure for deep high sidewall cavern under high in-situ stress,” KSCE J. Civ. Eng., 28(9), 4129–4145 (2024).

Su S., Gu X., Zhang L., and Shi X., “Physical simulation test study on bearing characteristics of deep layered rock mass roadway,” China Min. Mag., 29(01), 123-128 (2020).

Li D., Xia B., Chen H., and Bai S., “Research on stability of tunnel in anisotropic layered rockmass with low inclination angle bedding by model test,” Rock Soil Mech., 30(7), 1933-1938 (2009).

Sun B., Mei Y., Li W., Zhang C., Shao X., Li T., Li W., Zhao W., and Wang L., “Experimental study on the deformation and failure mode of surrounding rocks of a tunnel in a jointed rock mass,” Eng. Fail. Anal., 163, Article 108470 (2024).

Sun X., Chen F., Miao C., Song P., Li G., Zhao C., and Xia X. “Physical modeling of deformation failure mechanism of surrounding rocks for the deep-buried tunnel in soft rock strata during the excavation,” Tunn. Undergr. Space Technol., 74, 247-261 (2018).

Shi Y., Feng W., Feng X., and Lan B., “Study on mechanism of deformation failure of a low-angle dip bedding slope of National Highway No. 108 by physical simulation method,” J. Chengdu Univ. Technol., Sci. Technol. Ed., 30(4), 350-355 (2003).

Cai G., Huang R., Yan M., and Gong M., “Physical simulation study on deformation and failure response of an anti-inclined slope during excavation,” Chin. J. Rock Mech. Eng., (04), 811-817 (2008).

Xu Z., Luo Y., Chen J., Su Z., Zhu T., and Yuan J., “Mechanical properties and reasonable proportioning of similar materials in physical model test of tunnel lining cracking,” Constr. Build. Mater., 300, Article 123960 (2021).

Zhang Z., Wang S., Wang L., Huang R., Xu Q., and Tao L., Fundamentals of Engineering Geological Analysis, 4th ed, Geological Publishing House, Beijing China (2016).

Peng Y., Chen H., Shi H., and Wang Y., “Investigation on failure process of tunnel in low-angle inclined rock layers,” Science Technology and Engineering, 14(29), 139-142 (2014).

Zhou Y., Xu D., Gu G., Liu K., Wan L., Wang T., and Yang J., “The failure mechanism and construction practice of large underground caverns in steeply dipping layered rock masses,” Eng. Geol., 250, 45-64 (2019).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.