基于UDEC离散元法的隧道塌方特征分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.04

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (1): 24-28.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.04

基于UDEC离散元法的隧道塌方特征分析

高峰1,唐星1,李星1，陈晓宇2，李钰锟1，李珏池1

(1.重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074；2.中机中联工程有限公司，重庆 400039)

收稿日期:2016-11-29 修回日期:2017-02-16 出版日期:2018-01-15 发布日期:2018-01-15
作者简介:高峰(1964—)，男，浙江云和人，教授，博士生导师，主要从事隧道及地下工程方面的研究。E-mail:gaofeng1964@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51178490；51408222)；山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地开放基金项目(CQSLBF-Y12-2; CQSLBF-Y14-14)

Tunnel Collapse Characteristics Based on UDEC Discrete Element Method

GAO Feng1, TANG Xing1, LI Xing1, CHEN Xiaoyu2, LI Yukun1, LI Juechi1

(1.School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P.R.China; 2.CMCU Engineering Co. Ltd., Chongqing 400039, P.R.China)

Received:2016-11-29 Revised:2017-02-16 Online:2018-01-15 Published:2018-01-15

摘要/Abstract

摘要： UDEC离散元法通过对块体大变形运动进行循环迭代计算，可以较大程度的模拟隧道实际塌方情况。以子尹隧道塌方事故为工程背景，采用UDEC法对该隧道塌方过程进行模拟，通过与实际塌方情况的对比，验证了UDEC离散元法模拟隧道塌方的正确性；通过UDEC离散元法分别模拟了不同埋深、不同岩体结构和不同围岩级别的隧道塌方过程，分析了隧道塌方特征。研究表明：埋深主要影响拱顶塌方的范围；岩体结构(如节理裂隙)较大程度的影响塌方的形式；围岩参数同时影响塌方范围和塌方形式。

关键词: 隧道工程, UDEC离散元, 软岩隧道, 塌方特征, 围岩稳定性

Abstract: UDEC discrete element method can simulate the actual tunnel collapse to a large extent by the cyclic iterative calculation of the large deformation motion of the block. Taking Ziyin tunnel collapse accident as the engineering background, the collapse process of the tunnel was simulated by UDEC discrete element method, and the correctness of the UDEC discrete element method to simulate the tunnel collapse was verified by comparing with the actual collapse situation. The collapse process of tunnel with different buried depth, different rock mass structure and different surrounding rock grade was simulated by UDEC discrete element method, and the collapse characteristics of tunnel were analyzed. The results show that the buried depth mainly affects the range of vault collapse and the rock mass structure (such as joint fissure) has a greater influence on the form of collapse; the surrounding rock parameters also affect the range and the form of collapse.

Key words: tunnel engineering, UDEC discrete element, soft rock tunnel, collapse characteristics, stability of surrounding rock

中图分类号:

U458.3

高峰1,唐星1,李星1，陈晓宇2，李钰锟1，李珏池1. 基于UDEC离散元法的隧道塌方特征分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(1): 24-28.

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Tunnel Collapse Characteristics Based on UDEC Discrete Element Method

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