基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究

陈金鹏; 徐磊; 查新元; 戴博伦; 严鑫鹏; 夏超杰

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.02.002

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基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究

土木水电论坛_水利工程 | 更新时间：2025-11-19

- 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究
- 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究
- 三峡大学学报（自然科学版） 2025年47卷第2期页码：12-18
- 作者机构：
  
  河海大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51979092)
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.02.002
  中图分类号： TV554
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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陈金鹏, 徐磊, 查新元, 等. 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(2):12-18.

陈金鹏, 徐磊, 查新元, et al. 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究[J]. 2025, 47(2): 12-18.
陈金鹏, 徐磊, 查新元, 等. 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(2):12-18. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.02.002.

陈金鹏, 徐磊, 查新元, et al. 基于应力路径的隧洞开挖扰动区空间演化机制研究[J]. 2025, 47(2): 12-18. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.02.002.

摘要

揭示隧洞开挖扰动区的空间演化机制对于隧洞施工安全防控与支护方案优化具有重要意义.本文立足于隧洞开挖空间效应，依托某深埋引水隧洞工程中岩体结构较完整的砂板岩洞段，通过精细模拟隧洞开挖施工过程，深入分析了隧洞开挖扰动区空间演化过程中的应力调整路径、变形发展过程和塑性区扩展历程及其内蕴联系，系统揭示了隧洞开挖扰动区的空间演化机制.依托工程实例特定岩体力学参数，隧洞开挖扰动区分布于洞周深约4.6倍洞径围岩内，其空间演化主要发生于剖面后方约80%洞径和前方约1.7倍洞径范围内的岩体开挖过程中；应力场调整不仅体现在大小上，也体现在方向上，且在不同阶段呈现出有差异的调整规律，深度越小，调整幅度越大；开挖扰动区变形发展和塑性屈服破坏肇因于应力场调整，塑性区形成扩展是推动应力场调整向深部发展的重要致因，亦直接影响着开挖扰动区变形分布特征和变形量.

Abstract

关键词

Keywords

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