层理面倾角对围岩蠕变及支护结构力学特性的影响研究

汶马高速公路沿线广泛分布着以炭质千枚岩为代表的层状软岩,围岩蠕变特征和支护结构的力学响应受层理面倾角的影响显著。以鹧鸪山隧道为依托,利用块体离散元软件3DEC,建立了当层理面倾角β分别为0°,30°,60°和90°时,隧道的数值模型并进行计算,结合对断面长期监测数据的分析,主要得出以下结论:层状软岩隧道周边围岩的变形和结构受力具有显著的非对称特性,二次衬砌的安全系数较小,且收敛时间较长;二次衬砌内力受围岩蠕变效应的影响明显,轴力与弯矩的增长率在第1个10年内较大,随后增长率趋于稳定;随着层理面倾角的增加,最大正弯矩向左拱腰位置偏转,最大轴力向右拱腰位置偏转。层理面倾角越大,弯矩的增长率越小。