堡镇隧道高地应力炭质页岩的变形破坏机制

宜万铁路堡镇隧道围岩变形量大、变形速率快、持续时间长,且在时空效应上具有明显的不对称性和不均匀性.针对隧道施工中出现的炭质页岩大变形、围岩和支护结构扭曲折断和破坏等问题,基于现场监测数据的统计分析和掌子面素描,运用工程地质学和结构力学相关理论,分析高地应力炭质页岩的变形破坏机制,探讨了层状岩层和软弱夹层对隧道围岩稳定性的影响,揭示了高地应力炭质页岩变形破坏的力学机制.研究结果表明:堡镇隧道炭质页岩变形破坏形式主要有沿层理的挤出变形、斜顶形成的梁柱弯折变形、片帮、片(冒)落、相切于开挖轮廓线墙角的泥质夹层引起的底鼓和软弱夹层引起的侧墙整体变形等;变形破坏特征主要有共生性、不均匀和分区性、不对称性、集中性和软弱夹层对大变形的控制性等;变形机制具有多样性、共存性和相互转化等特征.