隧道围岩变形的尺寸效应研究

通过分析不同结构围岩的变形机制研究隧道变形的尺寸效应，研究结果表明隧道围岩变形的尺寸效应与围岩的变形机制存在密切的关系。围岩中由于结构面的存在使围岩的变形机制复杂多样，主要包括材料变形和结构变形两大类，围岩变形的尺寸效应也主要体现在材料变形和结构变形两方面。围岩材料变形包括弹性变形和塑性变形，均与围岩断面尺寸呈线性比例关系；围岩结构变形的尺寸效应表现为：（1）围岩结构类型随隧道断面尺寸的增大而发生改变，不同类型的围岩其变形机制不同，不同变形机制产生的围岩变形量相差较大；（2）在同一种围岩结构下，相同变形机制产生的围岩变形量也会随着隧道尺寸增大而呈现不同的变化规律，如在块状围岩中，隧道周边不可动块体会随着隧道断面尺寸的增大而转化成可动块体，从而发生滑动或者滚动变形，甚至坍塌；在层状围岩中，岩层的弯曲变形与隧道断面尺寸的平方成正比。